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什么是中频炉、中频炉谐波及其治理方法?

中频炉概述:

中频炉为非线性负荷,运行时向电网注入谐波电流,在电网阻抗上产生谐波电压,导致电网电压畸变,影响供电质量及设备运行安全。中频炉由于是工频电源经整流逆变为中频,工作过程中对电网产生大量具有危害性的高次谐波,是电网负载中最大谐波源之一。

户外无功补偿装置.jpg

中频炉谐波概述:

不同功率的中频炉,对应的谐波也不同:

1、大功率的中频炉自然功率因数在0.8—0.85之间,无功需求大,谐波含量高。

2、小功率的中频炉自然功率因数在0.88—0.92之间,无功需求小,但是谐波含量非常高。

3、中频炉的网侧谐波主要是5次,7次和11次。

中频炉谐波无功补偿装置.jpg

中频炉谐波产生的原因:

谐波会严重影响电网的安全运行,例如谐波电流在变压器中,产生附加高频涡流铁损,使变压器过热,降低了变压器的输出容量,使变压器的噪声增大,严重影响变压器的寿命;谐波电流的趋附效应使导线等截面变小,增加线路的损耗;谐波电压影响电网上其它各种电气设备不能正常工作,导致自动控制装置产生误动作,仪表计量不准确;谐波电压电流对附近的通讯设备正常运行产生干扰;谐波产生的暂时过电压和瞬态过电压使设备绝缘破坏,引发三相短路,烧毁变压器;谐波电压电流会引起公共电网中局部产生并联谐振和串联谐振,造成严重事故。在逆变过程中,首先由直流得到的是方波电源,方波相当于含有大量高次谐波的正弦波的叠加。虽然后级电路要进行滤波,但高次谐波并不能完全被滤除干净,这就是产生谐波的原因。

高压动态无功补偿装置.jpg

中频炉谐波治理方法:

我们设计了5、7、11、13次单调谐滤波器,滤波补偿前,用户中频炉熔化阶段功率因数为0.91,滤波补偿装置投入后,最大过补偿至容性0.98。滤波补偿装置投入运行后,电压总畸变率(THD值)为:2.02%。符合电能质量GB/T 14549-1993电压谐波(10KV)值4.0%以下的标准。5,7,11,13次谐波电流经滤波后,滤除率约为82∽84%,达到国标允许值。补偿滤波效果较佳。