815V、5吨中频电炉无功补偿和谐波治理的成功案例

无功补偿及谐波治理案例

815V、5吨中频电炉无功补偿和谐波治理的成功案例

2007-4-27

天津市津开电气有限公司 总经理盖福健 高级工程师孙泽林

关键词：中频电炉、无功功率、无功补偿、谐波、间谐波、谐波治理、变流、变频、谐波电流、谐波电流

放大、博里叶级数

1.绪论：

随着电力电子技术的飞速发展，我国的工矿企业中，电力电子器件的大量应用，可控、全控晶 闸管作为为主要开关元件，电力电子器件的整流设备，变频、逆变等非线性负荷设备的广泛应用，谐波问题亦日益广泛的提出。诸如谐波干扰、谐波放大、无功补偿失效及谐波无功电流对供电系统的影响等。上述电力电子设备是谐波产生的源头。谐波电流的危害是严重的，主要有以下几个方面：

· 谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。

· 谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。

· 谐波电流使供电电压产生畸变，影响电网上其它各种电器设备不能正常工作，导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。

· 谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。

· 谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热，寿命缩短，甚至损坏。 · 谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不良后果。 2.概述

2.1天津市某铸造公司（简称铸造公司）为生铁铸造企业，工厂主要设备为两台500HZ中频感应电炉以溶化生铁进行铸造，因采用中频电炉，故由于变流及变频等原因造成用电谐波超标，功率因数过低，为此进行设备改造以提高功率因数，治理谐波，节约能源，提高电网质量，降耗增容。 2.2中频电炉运行主要参数

① 电炉为长期间断运行，运行时间每炉出铁冷炉约为2.5小时，热炉约2小时。

② 在正常运行时高压侧工作电流为150～160A。整流变压器二次侧为六相十二脉波输出。 ③ 现场仪表指示数据

一次测电压10.2KV 二次测电压815V×2 一次测电流157A 二次测电流992A×2

一次测功率因数COSø＝0.6~0.7最低COSø＝0.23最高COSø＝0.79予升温COSø＝0.49 保温COSø＝0.23～0.49 加温COSø＝0.72～0.79 2.3中频炉一次系统图