东方博沃(北京)科技有限公司

解决方案

您的位置:东方博沃 > 解决方案 >

在中频炉行业的应用

中频炉配电系统谐波的特点

中频冶炼炉在冶炼、铸造等行业中应用日益广泛,但中频炉在工作时采用整流和逆变技术,产生了大量电流、电压谐波。谐波对供电系统造成严重污染,使得精密仪器工作过程中产生误动作,增加供电设备的损耗。
中频感应炉的电源系统是电力系统中数量最大的谐波源,常见的为中频炉和高频感应炉电源等。一般6脉冲中频炉,主要产生5、7、11、13次特征谐波等;对于12脉冲换流中频炉,主要为11、13、23、25次特征谐波。一般情况下,小型换流装置采用6脉冲,较为大型采用12脉冲,如炉变压器接成Y/△/Y型,或者采用两台炉变压器供电。

中频炉对配电系统的危害

中频炉集中的区域,往往整个区域电网的谐波畸变超过国家标准,整个区域内的无功补偿装置不能正常工作,其他电气设备也受到谐波的影响。
 

  1. 中频炉在使用中产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重;
  2. 谐波使电能传输和利用的效率降低,使电气设备过热,产生振动和噪声,并使其绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁;
  3. 谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容补偿设备等设备烧毁;
  4. 谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱;
  5. 对于电力系统外部,谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰。
  6. 功率因数达不到供电局0.90的要求时,造成调整电费罚款。
  7. 中频炉功率因数低,大量无功功率由专用变压器提供时,加重了变压器的负担。
  8. 还有一种情况:有的用户中频炉在投运中功率因数并不低,仅需治理谐波。


典型案例

瑞安瑞峰模具厂配电室现有一台400kVA变压器,变压器型号S11-400/10,阻抗3.95%,电压等级10/0.4kV。瑞安瑞峰模具厂负载为0.75吨中频炉设备,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;由于该中频炉设备自然功率因数较高,工作时又使得大量谐波电流流经整流变压器,导致变压器温升增加,影响变压器的使用寿命,同时,危害上一级供电设备的安全。



MSF系列滤波设备列表:

变压器容量 型号 电压等级(V) 设备容量
(kvar)
柜体尺寸
宽×深×高(mm)
数量
(面)
400kVA DF-MSF-1-400/540 400 540 1000*1000*2200 1
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 设备投入后功率因数
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,由于滤波补偿设备主要是滤波;功率因数由于投入前达到0.9455左右,设备投入以后,功率因数补偿到-0.9332;5次谐波电流从157.0A降到43.7A(谐波滤除率72.16%),7次谐波电流从91.4A降到39.7A(谐波滤除率56.56%),11次谐波电流从46.4A降到21.1A(谐波滤除率64.53%),谐波得到了很好的滤波作用;滤波补偿后满足供电局的要求。