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中频炉谐波测量及治理改造
发表时间:2011-05-19 17:34:39

    为了查明某市非线性负荷的谐波污染情况,为今后谐波治理提供依据,对某钢业有限公司1.5吨中频电炉进行了谐波调查测试。测试了炼一炉钢的全过程中产生的谐波电流。测试结果表明,中频电炉的5次、7次谐波电流超标严重。

    采用如测试方法:测量仪器的设置:用DZ-4电能质量分析仪测量;将仪器设置为自动定时测量方式,每两次测量间隔为一分钟,设置谐波次数为第2次--~25次,进行一炉炼钢周期的连续谐波测量;测量信号的抽取:电压信号因无法抽取信号暂未测量;电流信号取自被测10kV线路测量CT的二次回路试验端子接入电能质量分析仪的电流输入端,CT变比为100/5。
    测量完毕后利用仪器的后台分析功能,对定时测量的存盘数据文件作统计分析,得到各次谐波的95%概率值、最大值、最小值和平均值,并以最大相的95%概率值作为最终测量结果,与国标的限值或允许值比较来确定谐波电流是否超标。

    最后得出结论
    该公司1.5吨中频电炉在在正常开炉冶炼过程中,在配变10kV侧的主导谐波电流是5次、7次、11次等六脉动整流的特征谐波,其中5次谐波电流超标6.32倍;7次谐波电流超标3.37倍;11次谐波电流超标1.43倍;23次和25次谐波电流分别超标2.37倍和2.45倍。

    中频电炉在运行时注入电网的5次和7次等谐波电流严重超标。由于目前中频电炉的使用比较普遍,故对电网造成严重的谐波污染和干扰影响,威胁到电网设备的安全运行,应当引起用电管理部门和用户的高度重视。因此,根据"谁干扰,谁污染,谁治理"的原则,必须在谐波源用户就地采取抑制谐波的措施,这是最经济有效的。如果该厂是长期使用该中频炉的话,建议某市供电局应督促该厂在配变的低压侧加装5次、7次及高通滤波器,就地滤除主要次谐波,将谐波水平限制到国标允许值范围之内。

如何抑制中频炉的偕波干扰?0.75t的炉子功率多少?变压器容量多少?

  据以往我们测量的数据可知,0.75吨的中频炉的平均功率在450kw,无功功率在180kvar左右。谐波电压畸变率一般在15%左右,谐波频谱主要集中在250hz,大约在130A左右,350hz大约在60A左右。如果对5次和7次采取滤波措施,则可以保证大部分的谐波电流被吸收,保证上一级电网的用电安全。该滤波器采用LC滤波基本原理,在滤波的同时补偿电网的功率因数,可以达到非常满意的效果。

关于电弧设备、整流设备的谐波治理
  现在很多钢厂、铝厂的电弧炉、中频炉都会产生大量的谐波,根据我们积累的案例来看,治理的方式是不一样的。如果谐波源是整流换流设备,则可在低压母线侧加装并联无源滤波器,只要滤波器容量设计足够,调谐点和支路数合理,其效果就有保证。适当改变谐波电流分布或网络谐波阻抗,同时也改善了电网的谐波电压水平。如果谐波源是电弧设备,因其存在间谐波,谐波频谱偏低,相角、幅值波动较大,加上功率快速闪动,所以用普通并联无源滤波器效果不佳。

  谐波对不少的仪表读数是有很大的影响的,会使误差增大,这在实际测试中能碰到。因此,有的仪表加装了抗干扰措施。   在高压上流入电网的谐波电流,与低压流入电网的谐波电流是一致的,仅仅是经过变压器后,电流值存在一个变比关系,低压的电流更大。

  中频炉由于是经整流后变为中频,其产生高次谐波对电网的危害很大,使一些电器设备损坏,特别是电力电容器,对现有的中频炉进行实测,没有加装电力滤波器的中频炉均超过国标GB/T 14549-93《电能质量 公用电网谐波》中规定的允许值,又根据电力部的规定:"因电网或用户用电原因引起的电能质量不符合国家标准时,按"谁干扰,谁污染,谁治理"的原则及时处理,并贯穿于电网及用电设施设计、建设和生产的全过程。 "因此,目前电力部门已重点整治。在购中频炉时,要中频炉生产厂家提供中频炉产生的谐波资料及保证条件。

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