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更新时间:2012/12/13 10:39:56 收藏
供应中频炉无功补偿 中频炉谐波治理装置

 

 

  广东光达电气有限公司专业为企业量身定制谐波治理方案,具有多年行业无功补偿兼谐波治理经验,多项产品获得国家专利。尤其在中频炉谐波治理方面有独到的见解。

  谐波分为三类,即零序、负序、和正序。零序的谐波如3次,6次,9次,12次,……,产生不变的磁场,使变压器、用电负载、线缆等的磁性损耗大大的增高,特别是造成中性线(零线)过流(是正常电流的3~20倍),并转化为高热而损失电能或产生事故。负序的谐波如2次,5次,8次,11次,……,产生反方向的旋转磁场,使转动设备力矩下降,浪费动力而损失电能;正序的谐波如4次,7次,10次,13次,……,则产生间歇正向磁场,使转动设备转速不稳并与负序分量一起,造成设备的振动和抖动。

  谐波的存在使电力设备损耗增加、寿命缩短、绝缘老化、温度升高。高次谐波的存在对通讯系统工程产生干扰。对自动化产生误动作。加大计量误差。影响设备正常运行。当电网安装有补偿电容时,问题尤其严重。高次谐波可能因电容器组的配置而造成系统谐波放大,产生并联或串联谐振。损坏供、用电设备,或者进入电容器组,造成电容器组过载而发生击穿报废。

  中频电炉属于典型谐波源,产生大量谐波,造成补偿电容器无法正常投入运行,功率因数达不到供电要求的0.9以上。

  一、中频电炉概述

  某铸造公司主要设备为中频电炉,中频电炉属于典型谐波源,产生大量谐波,造成补偿电容器无法正常投入运行,功率因数达不到供电要求的0.9以上,每月产生无功罚款1.2万元左右,变压器温度在夏季达75度,造成电能浪费,寿命缩短。

  中频电炉铸造车间以0.66KV电压供电,其主要负荷为6脉动整流中频炉,整流设备在工作中在把交流变为直流的同时产生大量的谐波,属典型谐波源;谐波电流注入电网,在电网阻抗上产生谐波电压,引起电网电压电流畸变,影响供电质量及运行安全,使线路损耗及电压偏移增加,对电网和工厂本身电气设备均会产生不良的影响。

  三相桥式全波整流电路将工频50HZ整流成脉动的直流电,可以调节的直流电压UD,来调节负载电流。LD为滤波电抗,是把工频和中频网络隔开,并把直流电流滤成平化的波形。逆变电路是8只晶闸管组成单相桥式逆变电路,它将直流电流逆变为交流中频电流,并将它送入负载。负载电路是炉圈与电热电容组成并联谐振。逆变电路的输出频率受负载电路振荡频率控制,工作在略高于负载振荡频率。

  并联变频电路对负载的适应能力特别强,是当前应用最广泛的一种电路,主要是用作中频熔炼和透热的电源。

  特征谐波分析

  1)中频炉的整流装置为6脉动可控整流;
  2)整流装置所产生的谐波为6K+1次奇次谐波,采用傅立叶级数对电流进行分解变换,可知电流波形含有6K±1次高次谐波,根据对中频炉的测试数据,其谐波电流含有量见下表:

  6脉动桥式换流器谐波电流含有量:(IN/I1

  谐波次数5,7,11,13,17,19,23,25
  谐波含量0.23,0.11,0.08,0.07,0.02,0.01,0.007,0.006

  中频炉在工作过程中,产生大量的谐波,针对中频炉的测试及计算结果,特征谐波主要以5次为最大,7次,11次,13次谐波电流比较大,电压电流畸变严重。

  二、基础数据

  1、中频炉参数:中频炉由一台变压器独立供电,容量为2吨,视在功率S=2000KVA,有功功率为P=1800KW,无功功率为Q=1020KAR,功率因数为PF=0.87,供电电压U=660V,工作电流I=1750A。
  2、变压器参数:变压器型号为S11-2500KVA,电压为10000V/660V,额定电流为I=2186A。
  3、实际运行参数:视在功率S=700KVA-2200KVA,有功功率为P=600KW-2000KW,无功功率为Q=550KAR-1150KAR,功率因数为PF=0.6-0.93,工作电流I=430A-1924A

  三、滤波补偿装置设计依据

  1、根据电能质量公用电网谐波GB/T14519-1993
  2、根据电能质量电压波动和闪变GB12326-2000
  3、根据供电系统阻抗和相关参数
  4、根据现场测量结果及仿真计算

  四、谐波治理方案

  1、谐波治理目标

  根据企业实际情况,广东光达电气有限公司针对中频炉谐波治理设计了整套滤波方案,综合考虑负荷功率因数、谐波吸收需要和背景谐波,在企业变压器2500KVA0.66KV低压侧安装一套谐波滤波补偿装置ZMSFGD对谐波进行治理。

  滤波装置谐波电流的设计满足国标GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的管理规定。

  2、谐波治理方案确定

  由于中频炉在工作过程中谐波较大,如5次谐波达到了基波电流的21.5%,对电网、设备本身和其它用户都造成了不同程度的影响。另外,考虑设备的功率因数特点,在设计时要做到谐波消除补偿无功提高功率因数等。

  针对设备的特性本方案采用滤波兼无

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