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中頻爐諧波治理
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導(dǎo)讀
中頻爐是一種將工頻50HZ 交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的 金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。中頻感應(yīng)爐的電源系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中數(shù)量最大的諧波源。一般6脈沖中頻爐，主要產(chǎn)生5、7次特征諧波;對于12脈沖換流裝置，主要為5、11、13次特征諧波。
中頻爐工作原理 中頻爐是一種快速穩(wěn)定的金屬加熱裝置，它靠變頻裝置把三相工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嘀蓄l交流電。中頻電源是中頻爐的核心設(shè)備，其采用整流加逆變變換，先將電網(wǎng)的50Hz交流電流由橋式整流電路整成直流，直流必須經(jīng)過濾波，才能送到逆變器。如果是后面是并聯(lián)型逆變器，濾波部分就必須是大電感，這樣得到的就是電流平直的直流電；如果是串聯(lián)型逆變器，濾波部分必須是大電容濾波，所得到的是電壓基本平直的直流電。濾波后的直流電送到逆變器，逆變器再將直流電變成頻率可調(diào)的交流電，該電流在中頻爐的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生中頻交變的磁場，使爐中的爐料產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而在爐料中產(chǎn)生渦流，使爐料被加熱升溫，直至熔化。 中頻爐整流電路諧波分析 我們通常目前常用的6脈動和12脈動整流電路對中頻爐產(chǎn)生的諧波情況進行分析。6脈動整流電路以6個晶閘管組成的三相橋式整流電路，諧波分量主要是5、7、11、13等次諧波；12脈動整流電路有兩組6脈動的橋式電路并聯(lián)組成，主要為11、13、23、25等次諧波 中頻爐憑借其快速、高效、操作靈活性的特點在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，中頻爐的數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致大量諧波注入電網(wǎng)，在一些電網(wǎng)薄弱區(qū)域甚至產(chǎn)生大量電子表內(nèi)電容擊穿，變電所內(nèi)電容器燒毀或跳閘、繼電保護誤動作，因此中頻爐諧波不容小視。 項目案例-徐州九五抗磨材料鑄造中頻爐諧波治理 徐州九五抗磨材料鑄造有限公司，主營工程機械及配件、礦山機械及配件、金屬窨井蓋、道路金屬標牌、路牙石生產(chǎn)、銷售，抗磨材料鑄造、銷售等。公司主要生產(chǎn)用電負荷為兩臺600KW中頻爐。為兩臺6脈沖中頻電源，在運行過程中產(chǎn)生了N+1次諧波，諧波污染較為嚴重，對電網(wǎng)造成了污染。 諧波治理前測試數(shù)據(jù) 電壓/電流/頻率 功率和電能 諧波電壓柱狀圖 諧波電流波柱狀圖 電壓波形圖 電流波形圖 電壓相位圖 電流相位圖 諧波治理后測試數(shù)據(jù) 電壓/電流/頻率 功率和電能 A相諧波電壓畸變率 B相諧波電壓畸變率 C相諧波電壓畸變率 A相諧波電流畸變率 B相諧波電流畸變率 C相諧波電流畸變率 電壓波形圖 電流波形圖 電壓三相平衡圖 電流三相平衡圖 諧波治理設(shè)備-有源電力濾波裝置 BS系列有源電力濾波器是基于IGBT功率變化器的用于動態(tài)濾除諧波、動態(tài)補償無功的電力電子裝置。BS系列有源電力濾波器實時監(jiān)測電網(wǎng)中的各次諧波和無功功率，并進行動態(tài)跟蹤補償，因此能夠?qū)Ψ岛皖l率都變化的諧波和變化的無功進行補償。BS系列有源電力濾波器克服了傳統(tǒng)無源濾波器的濾波效果差、容易發(fā)生諧振、只能補償固定次諧波等缺點，對各種快速瞬變的沖擊性負荷均能起到良好的濾波和補償效果。 BS系列有源電力濾波器采用閉環(huán)控制方式，并結(jié)合獨創(chuàng)的自適應(yīng)控制算法，使其在滿載和輕載下均能達到很好的諧波性能；BS系列有源電力濾波器采用電流平均值控制方式并結(jié)合LCL拓撲結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)的滿環(huán)電流控制由于開關(guān)頻率變化所帶來的輸出，BS頻率范圍寬、濾波較困難、高頻諧波會干擾電網(wǎng)等缺點。 總結(jié) 諧波治理后檢測項目 A相 B相 C相 結(jié)論 諧波電壓畸變率THDU 4.5% 4.8% 4.4% 滿足國標要求 諧波電流畸變率THDI 3.5% 3.7% 4.1% 滿足國標要求 針對徐州九五抗磨材料鑄造中頻爐諧波問題，專業(yè)技術(shù)團隊到現(xiàn)場進行檢測、出具針對性方案并現(xiàn)場安裝治理設(shè)備，諧波治理效果顯著，電能質(zhì)量得到提升，設(shè)備故障率減小，企業(yè)也恢復(fù)正常運行。 想了解更多關(guān)于電能質(zhì)量方面的問題或有意與我們合作的朋友，歡迎持續(xù)關(guān)注我們。定不負所望，為您量身定制讓您滿意的專業(yè)方案！
