中頻爐諧波特性和治理方案
廣泛用于有色金屬和黑色金屬和熔煉、加熱。如熔煉生鐵、普通鋼、不銹鋼、工具鋼、銅、鋁、金、銀及合金等;透熱鍛造用途的鋼件、銅件,用于擠壓成形的鋁錠等;對(duì)金屬進(jìn)行調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理。中頻爐加熱裝置具有體積小、重量輕、效率高、熱加工質(zhì)量優(yōu)及有利環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),正迅速淘汰燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐及普通電阻爐,是新一代的金屬加熱設(shè)備。
中頻爐諧波特性:
中頻冶煉爐在冶煉、鑄造等行業(yè)中應(yīng)用日益廣泛,但中頻爐在工作時(shí)采用整流和逆變技術(shù),產(chǎn)生了大量電流、電壓諧波。諧波對(duì)供電系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染,使得精密儀器工作過程中產(chǎn)生誤動(dòng)作,增加供電設(shè)備的損耗。
中頻感應(yīng)爐的電源系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中數(shù)量*大的諧波源,常見的為中頻爐和高頻感應(yīng)爐電源等。一般6脈沖中頻爐,主要產(chǎn)生5、7、11、13次特征諧波等;對(duì)于12脈沖換流中頻爐,主要為11、13、23、25次特征諧波。一般情況下,小型換流裝置采用6脈沖,較為大型采用12脈沖,如爐變壓器接成Y/△/Y型,或者采用兩臺(tái)爐變壓器供電。
中頻爐面臨的問題:
實(shí)踐表明:中頻爐諧波含量85%以上為低次諧波,而系統(tǒng)保護(hù)類產(chǎn)品主要面向高次諧波,因此諧波改善輕微幾乎可忽略,節(jié)能效果難以令人滿意,更為嚴(yán)重的是諧波能量大大超出節(jié)電設(shè)備承受范圍,長期使用容易損毀,事故頻頻,影響企業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。于是,面對(duì)眾多終端用戶的迫切愿望,中頻爐節(jié)能成為能效領(lǐng)域的老大難問題,困擾著眾多行業(yè)企業(yè)。
1.中頻爐在使用中產(chǎn)生大量的諧波,導(dǎo)致電網(wǎng)中的諧波污染非常嚴(yán)重;
2.諧波使電能傳輸和利用的效率降低,使電氣設(shè)備過熱,產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,并使其絕緣老化,使用壽命降低,甚至發(fā)生故障或燒毀;
3.諧波會(huì)引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量放大,造成電容補(bǔ)償設(shè)備等設(shè)備燒毀;
4.諧波還會(huì)引起繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂;
5.對(duì)于電力系統(tǒng)外部,諧波會(huì)對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。
6.功率因數(shù)達(dá)不到供電局0.90的要求時(shí),造成調(diào)整電費(fèi)罰款。
7.中頻爐功率因數(shù)低,大量無功功率由專用變壓器提供時(shí),加重了變壓器的負(fù)擔(dān)。
8.還有一種情況:有的用戶中頻爐在投運(yùn)功率因數(shù)并不低,僅需治理諧波。
因而,改善中頻爐電力品質(zhì)成為應(yīng)對(duì)的主要著力點(diǎn)。
中頻爐諧波解決方案:
方案一:集中治理(適用于多臺(tái)中頻電爐同時(shí)運(yùn)行;在配電房安裝KYLB低壓濾波補(bǔ)償裝置)
1.采用諧波治理支路(5、7、11次濾波)+無功調(diào)節(jié)支路,投入KYLB低壓濾波補(bǔ)償裝置后,供電系統(tǒng)諧波治理和無功補(bǔ)償都達(dá)到要求。
2.采用KYYLB有源電力濾波器(用于濾除動(dòng)態(tài)諧波次數(shù))和諧波治理支路(5、7、11次濾波)+無功調(diào)節(jié)支路,投入KYYLB有源電力濾波器后,供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償達(dá)到要求。
方案二:就地治理(在中頻爐電源柜旁安裝KYLB低壓濾波補(bǔ)償裝置)
1.采用諧波治理支路(5、7、11次濾波),中頻爐運(yùn)行是自動(dòng)跟蹤,諧波就地解決,生產(chǎn)時(shí)不影響其他設(shè)備的運(yùn)行,投入后諧波無功達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
2.采用KYYLB有源電力濾波器(頻段調(diào)節(jié)單元)和濾波支路(5、7次濾波),投入后諧波無功達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。