中頻爐概述:
中頻爐為非線性負荷,運行時向電網注入諧波電流,在電網阻抗上產生諧波電壓,導致電網電壓畸變,影響供電質量及設備運行安全。中頻爐由于是工頻電源經整流逆變為中頻,工作過程中對電網產生大量具有危害性的高次諧波,是電網負載中很大諧波源之一。
中頻爐諧波概述:
不同功率的中頻爐,對應的諧波也不同:
1、大功率的中頻爐自然功率因數在0.8—0.85之間,無功需求大,諧波含量高。
2、小功率的中頻爐自然功率因數在0.88—0.92之間,無功需求小,但是諧波含量非常高。
3、中頻爐的網側諧波主要是5次,7次和11次。
中頻爐諧波產生的原因:
諧波會嚴重影響電網的安全運行,例如諧波電流在變壓器中,產生附加高頻渦流鐵損,使變壓器過熱,降低了變壓器的輸出容量,使變壓器的噪聲增大,嚴重影響變壓器的壽命;諧波電流的趨附效應使導線等截面變小,增加線路的損耗;諧波電壓影響電網上其它各種電氣設備不能正常工作,導致自動控制裝置產生誤動作,儀表計量不準確;諧波電壓電流對附近的通訊設備正常運行產生干擾;諧波產生的暫時過電壓和瞬態過電壓使設備絕緣破壞,引發三相短路,燒毀變壓器;諧波電壓電流會引起公共電網中局部產生并聯諧振和串聯諧振,造成嚴重事故。在逆變過程中,首先由直流得到的是方波電源,方波相當于含有大量高次諧波的正弦波的疊加。雖然后級電路要進行濾波,但高次諧波并不能被濾除干凈,這就是產生諧波的原因。
諧波治理方法:
我們設計了5、7、11、13次單調諧濾波器,濾波補償前,用戶中頻爐熔化階段功率因數為0.91,濾波補償裝置投入后,很大過補償至容性0.98。濾波補償裝置投入運行后,電壓總畸變率(THD值)為:2.02%。符合電能質量GB/T 14549-1993電壓諧波(10KV)值4.0%以下的標準。5,7,11,13次諧波電流經濾波后,濾除率約為82∽84%,達到國標允許值。補償濾波效果較佳。