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在轧机系统的应用

轧机配电系统一般变压器为整流变压器,主要负荷为直流主电机。由于用户的轧机整流装置的电气传动大功率一般采用的是两个六脉整流技术,在工作时低压侧不同程度地产生了一定的谐波发生量(6N±1),而在高压侧表现出来的则是十二脉整流方式,主要以(12N±1)为主。

轧机配电系统谐波的特点

直流轧机由于采用的电气传动为晶闸管整流技术,根据整流脉数可以分为6脉整流、12脉甚至24脉,在工作时除了功率因数较低外,同时也产生高次谐波。一般国内直流轧机采用的是六脉整流技术,所以在整流变压器单个低压绕组侧产生的谐波主要以5、7、11、13次为主;对于低压侧为双绕组d0,yn接法的变压器,其5,7次谐波在高压侧可以相互抵消一些,故在高压侧主要表现为11,13次谐波分量。
直流轧机、整流变频设备等负载工作时产生大量的谐波电流,如不治理的话将严重影响电网及电网中的敏感负载安全运行,再则如直流轧机等调速负载的功率因素还很低,而且无功波动严重,传统的无功补偿装置(电容柜)由于不能抵抗并消除谐波的干扰,根本无法正常投入运行,电能浪费严重。即使电容柜能够投入运行也会在短时间内出现烧保险、爆电容等情况,十分危险。


解决方案可选配我公司智能低压无源补偿滤波系列、智能低压混合补偿滤波系列、智能低压有源补偿滤波系列装置。

 
无功补偿与谐波治理的用户价值

  1. 无功补偿与谐波治理的用户价值;
  2. 治理谐波,减小注入系统的谐波电流,满足国家标准要求;
  3. 无功动态补偿,功率因数达标,避免供电公司罚款;
  4. 无功补偿后,减小了系统供电电流,提高了变压器的容量利用率;
  5. 节能降耗;

典型设计选型方案

生产线 变压器 电机功率 型号 电压等级(V) 设备容量
(kvar)
柜体尺寸
宽×深×高(mm)
数量
(面)
1450轧机/
1380轧机
主轧1#整流变4000kVA 1250kW4台 DF-TSF-1-660/800 660 3200 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/800 1000*1000*2200 2
主轧2#整流变4000kVA 1250kW4台 DF-TSF-1-660/800 660 3200 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/800 1000*1000*2200 2
右卷取整流变3200kVA 1000kW2台
510kW1台
DF-TSF-1-660/650 660 2600 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/650 1000*1000*2200 2
左卷取整流变3200kVA 1000kW2台 DF-TSF-1-660/650 660 2600 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/650 1000*1000*2200 2
1250轧机/
1150轧机
主轧上辊整流变3200kVA 1000kW2台 DF-TSF-1-660/700 660 2800 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/700 1000*1000*2200 2
主轧下辊整流变3200kVA 1000kW2台 DF-TSF-1-660/700 660 2800 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/700 1000*1000*2200 2
卷取整流变3500kVA 800kW5台 DF-TSF-1-660/700 660 4200 1000*1000*2200 2
DF-TSF-2-660/700 1000*1000*2200 4
 

典型案例

山东凤阳集团股份有限公司1150六辊可逆轧机生产线进线电源为10KV供电,负载为1150mm六辊可逆轧机生产线,有卷取3500kVA整流变1台、主轧上辊3200kVA整流变1台、主轧下辊3200kVA整流变1台、1600kVA电力变1台。可逆轧机生产线的负载为直流设备,供电系统低压侧存在6k±1次谐波电压、电流,尤其是5次谐波电压、电流较严重,使系统电压电流发生严重畸变,影响设备的正常运行及安全生产。

设备投入前电压、电流波形 设备投入后电压、电流波形
设备投入前功率因数(PF) 设备投入后平均功率因数(PF)
设备投入前各次谐波电流 设备投入后各次谐波电流


结论:功率因数,电压电流波形得到了很好的改善:功率因数从投入前的0.6提高到0.95,大大降低了无功损耗,有效解决了供电局的力率罚款问题。5次谐波电流从28.4A降到1.0A(谐波滤除率96.4%),11次谐波电流从30.1A降到11.5A(谐波滤除率61.8%)。