谐波干扰问题分析与谐波治理方法建议 一、存在的谐波干扰问题介绍 某科技发展有限公司主要从事先进陶瓷材料相关技术、产品和系统的研发，涉及生物医学材料、新能源材料、电子信息材料、化工陶瓷材料、以及多功能结构陶瓷材料等领域。 该公司目前新安装的300KW中频烧结炉，可控硅控制功率加热，出现功率因数低0.3-0.5，谐波大，造成共用的容量1250Kvar供电变压器配置的容量为600Kvar无功补偿电容装置产生过热保护无法正常投切运行等问题。 二、谐波干扰状况分析 随着我国制造业的蓬勃发展和人民生活水平的不断提高，电力电子技术在电网设备中得到广泛应用，大量的非线性负荷广泛应用在工业、商业和民用电网中，给电网造成的污染问题越来越得到重视。如在一般工业领域使用的中频炉、变频器、软启动器、电弧炉、轧机、电解槽、电镀槽等负荷，商业和民用领域如节能灯、气体灯具、变频空调、电脑、冰箱等，都产生大量的谐波，尤其是近几年在我国节能技术产业的发展过程中出现了各种类型的专用节电装置，这些节电装置采用的均是电力电子控制技术如变频控制和可控硅调压原理，属典型的谐波源，大量使用导致谐波的产生，轻者影响供电质量使制造工艺较为精细的产品质量受到影响，或者由于在节电过程中使用的节电器具产生的谐波导致谐振，而使无功得不到满意补偿甚至不补偿影响节电效果，重者导致电气设备长期发热，降低使用寿命甚至损坏、火灾，危害电网安全。 为了便于对北京某科技发展有限公司新安装使用的中频烧结炉产生谐波危害进行分析，特地借鉴下列两组关联数据
用以推断可能产生谐波的含量。 借鉴测试数据一：2014年5月9日浙江某公司新安装使用的中频烧结炉的现场测试数据显示，该中频烧结炉运行时电源进线上基波电流在17-391A有功功率在7.8-118.5KW,谐波电压总畸变率5.7-6.3%，谐波电流总畸变率42-72.9%,功率因数在0.33-0.64范围内波动。 借鉴测试数据二：2014年6月22日领步公司应邀对某新型材料（江苏）有限公司生产线300KW中频烧结炉的谐波测试数据如下：运行电流在250A时谐波参数，谐波电压总畸变率4.4%，谐波电流总畸变率29.9%；运行电流在365A时谐波参数，谐波电压总畸变率6.7%，谐波电流总畸变率30.1% 运行电流 在250A时 谐波参数
中频炉滤波器----中频感应炉节能熔炼技术 摘要铸造企业是耗能大户，其中以中频炉耗电最多，同时也存在巨大的节能潜力。本文从企业用电环境入手，同时结合中频炉自身的节电空间，简要说明了中频炉节电的一些基本途径，这些办法已经在部分企业中实际应用，值得在铸造和其他使用中频炉的企业推广。中频炉节能熔炼技术对降低企业成本、提高企业生产竞争力有积极的作用，同时符合国家低碳经济政策，有较好的社会效益。 关键词中频炉无功补偿节能基本电费力调电费 1.前言 中频感应炉-采用变流技术，把50Hz电源变成150Hz—10kHz，然后利用感应涡流加热原理对金属进行加热熔炼，适合用于冶炼优质钢与合金。中频炉具有维护方便，操作简单可靠，可准确地控制且具有调整熔化速度快，溶液温度均匀等优点。 与冲天炉对比中频炉有节能、环保、工人作业环境好、劳动强度小等优点；与工频感应炉相比中频炉有融化速度快、生产效率高、适应性强、使用灵活、电磁搅拌效果好、启动操作方便等优点。 中频炉熔炼金属时需要消耗大量电能，其节能降耗也是一个受到企业和社会各方都关注的问题。现在笔者从企业用电环境入手，同时结合中频炉自身的节电空间，阐述一些中频炉节能降耗的基本途径。 2.新增中频炉设备时需了解尽量多的用电信息，从源头节约开支。 2.1到供电局电力确认现有线路容量能否满足中频炉用电要求
2.2了解当地供电政策，确认是否允许使用中频炉。 例如：广州部分地区禁止新增中频炉，如果在报装变压器前隐瞒情况，最后可能无法通过验收，即使设备安装上也无法送电。 2.3确认允许用电时间。 有些地方虽然供电局同意安装中频炉，但对这类用电大户的用电时间有限制，只允许在平、谷（或夜间）时间使用。 2.4各地峰、谷、平用电时间不同，不能照搬。 中山-高峰：14：00-17：00；19：00-22：00 平段：8：00-14：00；17：00-19：00； 22：00-24：00 低谷：0：00-8：00 佛山-高峰：9：00－12：00；19：00－22：00； 平段：8：00－9：00； 12：00－19：00； 22：00－24：00 低谷：0：00－8：00； 考虑错开用电高峰时间，连续生产时间中山比佛山长5个小时，用电政策优惠一些。 中山-22：00-24：00（平）0：00-8：00（谷）8：00-14：00（平） 佛山-22：00-24：00（平）0：00-8：00（谷）8：00－9：00（平） 2.5各地电价也不同。佛山比中山多了2.2分/kWh的燃气燃油加工费（平均增加3%用电成本）。 2.6中频炉对电网的谐波干扰比较大，新厂选址尽量远离医院、学校、精密加工企业。否则可能会遭到供电部门强行要求用电电能质量达国标要求。 3.计划新增电气设备时，哪些可以节约投资 3.1用电计量点 尽量集中全厂的用电计量点，最好单点高压计量，这样可以减少无功补偿设备的投资。 3.2中频炉专用变压器供电电压，建议如下表：
中频炉谐波治理： 中频炉谐波治理装置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。 简介： 一般6脉冲中频炉，主要产生5、7次特征谐波;对于12脉冲换流装置，主要为5、11、13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，如炉变压器双副边成Y/△型接线，达成30度的移相;或者两台炉变压器高压侧采外延三角或曲折型接线等移相措施加次级双副边星角接线形成24脉动中频电源，以降低谐波对电网的影响程度。 中频炉在使用时产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。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;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。在无功补偿不能使用的情况下，会发生无功罚款，导致电费增加。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。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，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。 参数： 频率：50Hz; 电压：400V-750V;
负载：GW系列0.5T、0.75T、1T、1.5T、3T中频熔炼炉; 变压器容量：315kva、500kva、630kva、800kva、1000kva; 效果与特点： 1、以吸收谐波为第一功能，经过谐波治理，注入PCC点电流、电压满足GB/T14549-1993标准允许值。 2、滤波效果明显，5、7、11次谐波电流吸收率达75%以上。 3、提高变压器利用率，改善变压器温升和噪音。 4、降低系统损耗，提高生产效率。 5、平稳投切，改善三相不平衡。
电能质量及谐波标准 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
电能质量及谐波标准 内容提纲 1．电能质量基本概念 2．电能质量的影响 3．电能质量国家标准综述 4．电能质量国家标准摘要 5．电能质量国外标准简介 6．谐波国家标准基本内容 7．国外谐波标准介绍 1 电能质量的基本概念 （1）电力系统概况：结构、有功和无功平衡，各种干扰 （2）电能质量——关系到电气设备工作（运行）的供电电压指标。 （3）电能质量指标：电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、…… （4）电能质量指标特点： a. 空间上、时间上不断变化 b. 需要供、用电双方共同合作维护 （5）电能质量问题的由来 随电力工业诞生而存在的一个传统问题； 现代用电负荷结构发生了质的变化。电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。 例如：一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果，导致几十万美元产值损失； 1～2周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产线，导致上百万美元损失。 据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。 2005年由国际铜业协会（中国）的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中，调查了32个行业，共92个企业中有49个企业，因电能质量问题，在经济上损失～亿元（人民币），每个企业年经济损失约10万～100万（人民币）（其中有四家年损失1000万元以上）。 （6）关于电能质量的定义 Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力品质） 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。 电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。 实际上电能质量就是供电电压特性，即关系到用电设备工作（或运行）的供电电压各种指标偏离理想值（额定值或标称值）的程度。 2 电能质量的影响 各种指标的影响： （1）供电电压偏差 照明设备的发光和寿命；电动机的力矩、转速、发热、工效以及产品质量；变压器的发热、温升、损耗；并联
青岛骑士（加纳）中频炉烟气除尘项目 除 尘 系 统 设 计 方 案 建设单位：青岛骑士玻璃有限公司
（一）熔铝炉除尘系统设计方案 一、项目概况 青岛骑士玻璃有限公司，加纳生产线，建有5T中频炉6台，三开三闭。在熔炼过程中，产生大量烟尘，含CO、氟化物等有害气体，对大气的污染危害较为严重，是大气环境的主要污染源之一；同时有大量粉尘散发出来，严重污染车间工人的操作环境，影响工人的身心健康及车间周围的环境空气质量。贵公司现计划对6台中频炉做除尘系统。结合贵公司厂区布置情况，我公司对该套除尘项目的提出以下设计方案。 二、设计依据及原则 2．1、设计依据 1、《中华人民共和国大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）； 2、《工业窑炉污染物排放标准》（GB16171-1996）； 3、《工企业设计卫生标准》（TJ36-90）； 4、《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）； 5、《袋式除尘器技术要求及验收规范》（JB/T8471-96）； 6、《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-86）； 7、厂方提供的工艺参数及相关资料 ①中频炉数量：6套。 ②熔炉使用：三开三闭，人工进料。 8、《中华人民共和国环境保护法》； 9、《中华人民共和国大气综合防治法》； 2.2、设计原则 1、系统配套设备设计及选型遵循“技术先进、经济实用”的原则；
2、设计合理、实用、先进、具有运行平稳、低能耗、占地面积小； 3、设计要做到投资省，运行费用低； 三、设计范围及设计目标 3.1、设计范围 1、烟气处理工艺设计； 2、烟气处理系统平面布置设计； 3、烟气处理系统设备（含烟罩、烟管、除尘系统及辅助设施）。 3.2、设计目标 1、捕集率：≥90% 2、排放浓度：≤50mg/Nm3 四、除尘系统设计方案 4.1、设计规模 根据实践经验及技术资料，中频炉烟气温度出口均为<300℃，入除尘系统的温度<200℃，除尘与废气处理总量：40000M3/H，单台处理风量：13000M3/H。现设计24小时工作制的中频炉除尘系统一套。 4.2、工艺流程 ⑴中频炉投料口产生的烟气被吸尘罩收集后，经调节碟阀。粉尘由吸尘管道进入旋风除尘器，此时烟尘中的大颗粒在旋风除尘器离心力作用下进行分离，大颗粒粉尘由旋风除尘器排出，细小颗粒粉尘进入布袋除尘器。经过滤袋过滤，通过脉冲吹打将粘附在布袋表面的粉尘先集中在除尘器的灰斗内，利用下料控制器进行回收或利用。经布袋除尘器处理过后的净气通过风机排出。最后由烟囱排入大气。袋式除尘器收集的粉尘经卸灰阀进入贮灰仓回收利用。系统工艺流程如下：
中频炉的核心是电源系统，其“交-直-交”变换，中频炉逆变出固定频率（静止变频方式）或可调节频率的中频输出。可控硅（晶闸管）整流，可调节直流输出电压，但其电压、电流的相位特性使电源装置的功率因数降低。 逆变以可控硅进行换流，可控硅导通和关断形成大量高次谐波（5、7、11、13次谐波，6n±1），整流调节时，整流可控硅的非过零点导通，也是谐波产生的根源。因此，中频炉系统谐波治理是非常重要的。 中频炉系统谐波治理的传统方法是LC滤波器，LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置，由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联（在谐波频率附近成低阻），除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。 这种滤波器出现最早，成本比较低，但同时存在一些较难克服的缺点，比如只能针对单次谐波，容易产生谐波共振（即谐波放大），导致设备损毁，随着时间谐振点会漂移，导致谐波滤除效果越来越差。同时，这一方式无法应对瞬变、浪涌和高次谐波。谐波电流的危害主要有以下几个方面： 1.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.谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。 3.谐波电流在供电变压器中，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。
4.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，绝缘老化，寿命缩短，甚至损坏。 5.谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。 6.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。 由于谐波畸变严重以及变压器长时间超负荷运行，变压器损耗较大；谐波致使电容补偿屏不能正常工作，功率因数较低；同时谐波功率和畸变功率都将造成较大的功率浪费。
第三节、中频炉谐波补偿改造 一、中频炉谐波概况 广杰五金有2台中频率设备，用于钢制品的淬火处理，运行电流300A以上。通过检测发现，设备运行时对用电系统产生严重谐波干扰，谐波测试见下图： 谐波电流及波形图 由上图可知，设备运行时主要产生奇次谐波干扰，且谐波含有率较大导致波形严重变形，影响整个用电系统电能质量，进而降低了电能使用效率，有必要通过安装谐波补偿装置降低谐波干扰。 二、谐波改造分析 （一）、谐波产生原因和影响 广杰五金有1台变压器为全厂供电，变压器容量800kVA，中频炉未设置专用电压器供电。中频炉电源产生的大量谐波直接注入到配电变压器，造成变压器振动、损耗增加，具体表现在噪音大、油温高、
功率因素降低。同时，与低压侧的电容器发生谐振，造成电容器经常烧毁，保护装置误动作。 中频炉功率因数低于0.8，大量无功功率由配电变压器提供，加重了变压器的负担。由于配电变压器的电容器经常烧毁，导致配电系统不能正常运行。 （二）、谐波补偿改造 根据就近补偿原则，考虑在2台中频炉低压侧安装中频炉专用的1套KYTBBL高压滤波补偿装置。该装置投入运行后，不但可以从根本上解决上述电能质量问题，还能收到可观经济效益。 1、设计思路 项目设计的目标是设备安全和节省电费，低的投资成本基础上达到较好的滤波效果。因此设计以无功补偿和设备可靠性经济性要求为首要目标，谐波治理以五次谐波和七次谐波为主，其他高次谐波不考虑。 2、滤波器全部投入 3、关键元器件选取 接触器：顶级高性能真空接触器作为投切器件，其性能可靠，电寿命可达60万次，损耗小。 滤波电容器：采用特殊制造的单相滤波电容器，其主要绝缘材料采用国外品牌。滤波电容器使用寿命长，损耗小，可长期（一般4～6年）在谐波较大的环境下使用（一般电容器在谐波负荷下的寿命，只有0.1～1.5年）。 滤波电抗器：采用低损耗的铁心滤波电抗器，电抗器正常运行温升不超过60K，真正做到“绿色节能”。装置整体损耗保证小于总容量的1％。
中频炉谐波治理方案 一、中频炉综述 中频炉是一种中频感应加热设备，中频炉所使用的电源是一种将工频50HZ 交流电转变为中频（300HZ以上至1000 HZ）的装置，配上感应圈及补偿电容器，应用电磁感应原理的加热设备，广泛用于有色金属的熔炼、加热。如熔练生铁，普通钢、不锈钢、工具钢、铜、铝、金、银及合金等；透热锻造用途的钢件、铜件，用于挤压成形的铝锭等，对金属进行调质、淬火等热处理。中频炉加热装置具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点，正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。 二、中频电源的工作原理 中频电源是一种“交一直一交”变换的整流换流设备，其常用的电路如下：图1为国内较多采用的一种中频电源装置的主电路；图2为其电路及波形图。 电网提供工频电源，经整流滤波后变成直流，再通过逆变器转换成负载所需频率的中频交流。滤波电抗器(L d)除 滤波外，还起着整流桥与逆变桥之间的交流隔离和限制短路时故障电流上升速率和峰值的作用。在并联逆变器中，由感应线圈(L)和炉料(R)组成的负载与中频电容(c)并联，工作于接近谐振的状态。因此中频感应电源设备为电炉提供中频大电流，使得熔炼炉具备了良好的加热功能。 三、中频炉的谐波分析 中频炉谐波主要由三相整流电路交流三相和直流电流不断地换相引起的，在假定理想条件下，确定其交流侧电流表达式，对其进行傅里叶分解，以A相电压过零点为时间零点，则有： 由式(1)可知，交流侧电流中仅含6k ±l(k为正整数)次谐波，各次谐波有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 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
电能质量及谐波标准 内容提纲 1．电能质量基本概念 2．电能质量的影响 3．电能质量国家标准综述 4．电能质量国家标准摘要 5．电能质量国外标准简介 6．谐波国家标准基本内容 7．国外谐波标准介绍 1 电能质量的基本概念 （1）电力系统概况：结构、有功和无功平衡，各种干扰 （2）电能质量——关系到电气设备工作（运行）的供电电压指标。 （3）电能质量指标：电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、…… （4）电能质量指标特点： a. 空间上、时间上不断变化 b. 需要供、用电双方共同合作维护 （5）电能质量问题的由来 ? 随电力工业诞生而存在的一个传统问题； ? 现代用电负荷结构发生了质的变化。电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。 ? 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。 例如：一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果，导致几十万美元产值损失； 1～2周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产线，导致上百万美元损失。 据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。 2005年由国际铜业协会（中国）的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中，调查了32个行业，共92个企业中有49个企业，因电能质量问题，在经济上损失2.5～3.5亿元（人民币），每个企业年经济损失约10万～100万（人民币）（其中有四家年损失1000万元以上）。 （6）关于电能质量的定义 Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力品质） ? 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。 ? 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。? 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。 ? 电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。
中频炉谐波危害和治理措施 谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有分量为工频单频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。 一、中频炉谐波产生的原因 谐波产生的原因多种多样。比较常见的有两类： 1、由于非线性负荷而产生谐波，例如可控硅（晶闸管）整流器、开关电源等，这类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。例如：三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。 2、由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频器，这类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。例如：使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波，还产生频率为1640Hz的分数谐波。 二、中频炉谐波的危害 中频炉在使用时产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。 1、谐波使电能传输和利用的率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁。 2、会降低用电设备的率和使用寿命并增加损耗；直接影响着变压器的使用容量和使用率；同时还会造成变压器噪声增加，大大的缩短变压器的使用寿命。 3、影响着供电系统的无功补偿设备；当电网之中存在谐波时，投入电容器后其电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。如果谐波含量较高就会使电容过电流和过负荷，使电容过热，缘介质加速老化。 4、高次谐波会产生浪涌电压或电流，浪涌冲击是指系统发生短时过(低)电压，即时
间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲，这种脉冲可以是正性或负性，可以具有连串或振荡性质，导致烧毁电器。 5、在电网谐波源较多的区域，甚至都发生了大量电子表里电容击穿，变电所电容器烧毁或跳闸。 6、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。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，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。 三、中频炉谐波治理办法 1、增大电网公共接点（PCC）处的短路容量，降低系统谐波阻抗。 2、采用交流滤波器和有源滤波器，补偿谐波电流。 3、增加换流装置的脉波数，减少谐波电流发生。 4、在设计中规避并联电容和系统感抗的谐振问题。 5、高压直流输电线路上串联高频阻塞装置，阻塞高次谐波的传播。 6、合理安排非线性负载在系统中的位置。 7、选择有利变压器接线方式。 8、设备分组供电，加装滤波装置。电力滤波装置就目前滤波行业而言主要有三种。 1）无源滤波器 LC无源滤波器。就是电容串电抗，无源滤波器由电容器和电抗器串联而成，调谐在某个定的频率。在某频率下形成个低阻抗的回路，例如250HZ。就是个五次谐波滤波器这种方法既可以补偿谐波，又可以补偿无功功率，而且结构简单，但是，这种方法的主要缺点是其补偿性受电网阻抗和运行状态影响，容易和系统发生并联谐振，导致谐
中频炉故障总结 故障现象一;1号中频炉启动时,电抗器震动大,声音异常,门抖动。 原因1、电抗器线圈被烧坏或线圈接地。 2、电容击穿接外壳了,(放电线圈要拆了才能测量)。 3、可能就是要把短接电抗器的开关送上去。 故障现象二 中频炉在炉子里的铁渣溶成铁水的时候就出现跳闸。 原因1、可能就是炉子的炉衬薄了,击穿导致电流大过流。 2、可能就是主板上的电位器没调好,(W3\W4)、尽量把中频电压 与直流电压的比例就是1、3:1 故障现象三 中频炉功率调不不去,如电压上不来。 原因就是1、主板功率没调到位。调节电位器W1W2。(功率要关小才能调整主板各个电位器)。 故障现象五 8月27日,2#中频炉的水电缆与中频炉连接面发热严重,有烧烂氧化痕迹,18号把发热氧化的部位打磨干净后,19号接触面又发热变色了,后来拆除后发现这条水电缆断了,原来就是一条水电缆在导电,导致发热。 故障现象六; 2013年11月12日晚上,3T中频炉出现功率跳闸,再开,电流电压一起
一降,电容电路板的指示灯与主板上的6个指示灯一亮一灭,不停闪烁,后来调了W3W4W6后稍有好转,暂时能用,初步判断为炉子快要击穿了,炉壁薄了。 故障现象七、 2013、10、14日,1、5吨中频炉合闸后,调电位器后显示过流跳闸。或无显示,无触发输出,控制回路无输出,查;把主板上的214号线拆除后合闸,调电位器,直流电压上不去,可能就是1、可控硅坏,2、主板坏,这次就是主板坏了。 中频炉要素四、 1、5吨中频炉的中频电压要调到800V左右,直流电压调到500-550V 左右,直流电流950A,在炉子里铁不满的情况下,电流肯定调不上去,但就是在炉子满的时候,电流就会升上去,频率要在600-650HZ,因为中频电压一定时候,炉子的感抗就是不变的,在炉子满的时候,只要电压上来了,电流就会升上来, 八、中频炉主板上的6个小奶白色的小4脚元件就是光电耦合元件,如6个只就是灯不亮,先查上面的三相电源就是不就是380V,而且要对称,如正常,则就是光电耦合元件坏。就就是主板上的那些白色的方形元件 九、5吨中频炉的参数。中频电压1250V。直流电压1000V、直流电 流1600A。频率550HZ、拆炉子边电容电压升高,电流降低。拆电柜端电容,电压低电流也低。 谐波抑制及各次谐波所配的电抗器电抗率;
中频炉谐波治理 近年来，随着工业化进程的不断加快，中国正在成为世界工厂”，同时周边环境污染也正日益加剧。公用电网对用电设备来说也是一种吓境”，它也面临着污染，公用电网中的谐波电流和谐波电压就是对电网环境的最严重的一种污染。谐波使电能的传输和利用的效率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁;谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁;谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源，如何降低电力电子设备对电能质量的影响成了供电部门治理谐波的主要着力点。 可控硅中频炉工作原理 1.1中频炉电气原理 可控硅中频电源在我国诞生于20世纪70年代，可控硅静止变频与旋转式机组变频相比，具有很多优点，因此近三十年来可控硅中频电源在感应加热领域得到大量应用，传统的可控硅中频电源。电网提供正弦交流电流，先输入整流器，通常采用三相桥式整流电路，然后经由逆变电路，负载为并联谐振形式，为电炉提供高频大
电流。 1.2中频炉电磁感应加热原理 根据英国物理学家法拉弟电磁感应理论，当电路围绕的区域内存在交变磁场时，电路两端就会感应出电动势，如果闭合就会产生感应电流。中频炉即利用较高频率，交变电流产生交变磁场，再利用交变磁场产生涡流达到加热效果，常见感应加热电源原理示意中频大电流来进行感应加热是充分利用电流的集肤效应，当交流的电流流过导体的时候，会在导体中产生感应电流，从而导致电流向导体表现扩散。也就是导体表面的电流密度会大于中心的电流密度。这也就无形中减少了导体的导电截面，从而增加了导体交流电阻，损耗增大。工程上规定从导体表面到电流密度为导体表面的1/e=0.368的距离8为集肤深度。在常温下可用以下公式来计算铜的集肤深度:
我国粗钢产量目前列世界第一位，每年在在轧钢方面有大量的电能被消耗和浪费。轧钢分为两种——热轧和冷轧： 一、热轧： 热轧机的运行对电能质量的要求不是很高，所面对的问题是：轧机的动力几乎都是感性负荷，运行时要消耗大量的无功，因此自然功率因素很低，需要使用无功补偿装置。但是轧机使用大功率直流电机自身产生的谐波让无功补偿装置无法投入运行，导致极低的功率因素，每月会增加几万甚至十多万元的电费罚款。上海坤友电气有限公司的KYTBBL高压滤波补偿装置，可以轻松解决滤波加补偿的需求，是目前最理想的解决方案。 二、冷轧： 由于冷轧工艺的高精度、高速度、高效率，因此大型直流电机可逆调速系统在冷轧机得到了广泛应用，并经历了发电机电动机机组调速系统及可控硅调速系统等几个阶段。随着可控硅换流技术的发展，特别是交流换流技术的发展，交交变频技术在工业上得到了广泛的应用，一向认为难于调速的交流电机也迅即受到人们的青睐。由交交变频装置供电的交流电机调速系统与直流电机可控硅调速系统相比，交流传动的效率高、维修工作量少、可靠性高，同时由于交流电机的特殊结构，电机的转动惯量小，既改善了系统的调速性能又不必象直流电机那样用多台电机串联使用。 尽管采用交交变频装置的交流传动很优越，和直流装置相比较，虽然直流调速装置小，但仍会使电网波形畸变；从电网吸取的无功功率和直流调速系统相仿。因此，无论直流系统还是变频系统，都必须配备无功功率和谐波补偿装置。上海坤友电气有限公司的KYTBBL高压滤波补偿装置，可以轻松解决滤波加补偿的需求，完全能够适应冷轧机的要求。 热轧和冷轧谐波治理案例： 1、真空自耗电弧熔炼炉 其功率为500KW，熔炼特性为电弧特性，主要熔炼稀有金属钨、钼、钽、钛合金、高级合金等，冶炼工艺对熔炼炉的要求是电压、电流连续可调，整个熔炼
中频炉谐波治理 中频炉滤波器----中频感应炉节能熔炼技术摘要铸造企业是耗能大户～其中以中频炉耗电最多～同时也存在巨大的节能潜力。本文从企业用电环境入手～同时结合中频炉自身的节电空间～简要说明了中频炉节电的一些基本途径～这些办法已经在部分企业中实际应用～值得在铸造和其他使用中频炉的企业推广。中频炉节能熔炼技术对降低企业成本、提高企业生产竞争力有积极的作用～同时符合国家低碳经济政策～有较好的社会效益。关键词中频炉无功补偿节能基本电费力调电费 1. 前言 中频感应炉-采用变流技术，把50Hz电源变成150Hz—10kHz，然后利用感应涡流加热原理对金属进行加热熔炼，适合用于冶炼优质钢与合金。中频炉具有维护方便，操作简单可靠，可准确地控制且具有调整熔化速度快，溶液温度均匀等优点。 与冲天炉对比中频炉有节能、环保、工人作业环境好、劳动强度小等优点;与工频感应炉相比中频炉有融化速度快、生产效率高、适应性强、使用灵活、电磁搅拌效果好、启动操作方便等优点。 中频炉熔炼金属时需要消耗大量电能，其节能降耗也是一个受到企业和社会各方都关注的问题。现在笔者从企业用电环境入手，同时结合中频炉自身的节电空间，阐述一些中频炉节能降耗的基本途径。 2. 新增中频炉设备时需了解尽量多的用电信息，从源头节约开支。 2.1 到供电局电力确认现有线路容量能否满足中频炉用电要求 中频加热炉用电装机容量 炉子容量中频炉供电容量年基本电费 (吨) (kVA) (万元)
0.5 400 11.0 0.75 600 16.6 1 800 22.1 1.5 1000 27.6 3 2500 69.0 5 3150 86.9 8 4000 110.4 10 5000 138.0 12 6000 165.6 15 9000 248.4 20 12000 331.2 中频保温炉用电装机容量 炉子容量保温炉供电容量年基本电费 (吨) (kVA) (万元) 2 350 9.7 3 400 11.0 5 500 13.8 8 750 20.7 10 1000 27.6 12 1250 34.5 15 1500 41.4 20 2000 55.2 2.2 了解当地供电政策，确认是否允许使用中频炉。 例如:广州部分地区禁止新增中频炉，如果在报装变压器前隐瞒情况，最后可能无法通过验收，即使设备安装上也无法送电。
８０ ｜ 电气时代·２００９年第９期 供配用电 产品与技术 PRODUCT & TECHNOLOGY 近年来，随着工业化进程的不断加快，电力电子器件等非线性电子产品广泛地应用于工业控制领域，但由此带来电力系统的谐波污染日益严重。中频感应加热设备（中频炉）是一种快速稳定的金属加热装置，它靠变频装置把三相工频交流电转变为单相中频交流电。整流变频装置是中频炉的核心设备，但是其产生的谐波会给电网的用电设备造成很大的危害。可使电动机产生附加功率损耗和发热，对继电保护、自动控制装置等产生干扰，严重时会引起误动作，谐波还有可能在无功补偿电容器回路被放大，从而导致电容器过负荷甚至损坏。因此 ，大功率中频炉的谐波问题不可忽视。目前，相关文献对中频炉谐波的分析仅限于谐波实测分析或测试，理论分析还不够深入。鉴于这种情况，本文将利用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ分析方法并结合谐波电流的特点以及在工业中的实际运行试验，给出了中频炉谐波的补偿办法。 中频炉工作原理 图１为中频炉的一般接线图，中频电源首先将电网提供的５０ Ｈｚ交流电流经桥式整流电路输出为直流，经滤波后，由晶闸管整流逆变器产生中频（５００～１０ ０００ Ｈｚ）电流，送到中频炉体线圈上，炉体（线圈） 中间产生中频交变磁场，从而使炉体内的金属产生涡流，涡流再使金属产生大量的热能使得金属熔化，这样的加热方式比工频加热效率要高３０％以上。 谐波补偿系统的分析与设计 １． 谐波分析 中频炉注入电网的谐波主要是由于中频电源的整流装置产生的，工业应用中常见的中频电源整流部分为三相桥式整流电路。由以下分析知，三相桥式整流电路产生的谐波次数为６ｋ±１（ｋ为正整数）次。为了减少谐波次数，本文中的整流部分采用了由两个三相桥式电路构成１２相整流电路。假设交流侧电抗为零，而直流电感Ｌｄ视为无穷大。 桥Ⅰ的阀侧线电流与其感应的网侧线电流相同，即ｉＩＡ＝ｉＩａ，且电流中仅含６ｋ±１（ｋ为正整数）次谐波，各次谐波的有效值和谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。同理，桥Ⅱ阀侧线电压比桥Ⅰ超前３０°，因而其阀侧线电流比桥Ⅰ超前３０°。 两个整流桥产生的５、７、１１、１９、…次谐波相互抵消，注入电网的只有１２ｋ±１（ｋ为正整数）次谐波，且有效值与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数，波形与频谱如图２所示。 ２． 谐波治理方法与措施 中频炉谐波的补偿可以通过安装滤波器来治理。根据滤波器结构和原理，可将其分为有源滤波和无源滤波两种方式。有源滤波器（ＡＰＦ）本身也是一种电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，然后产生一个与谐波电流大小相 中频炉谐波补偿与改进方法 文／沈阳工业大学 梁中华 卢宝宏 刘春芳 于平泳 采用ＬＣ双调谐滤波器与高通滤波器相结合的方法对谐波进行了补偿。经过补偿后，该中频炉的整流装置向电网注入的谐波含量满足了电能质量公用电网谐波国标ＧＢ／Ｔ１４５４９－１９９３的要求。 「电能质量」 图１ 中频炉接线电气图 变电站 架空线路 中频电源 整流变压器 民用变压器 电能计量表ｋＷ·ｈ用户 中 频炉
中频炉谐波生成原理及治理方法 【摘要】随着科学技术的发展，电力系统中的各种非线性元件大量采用，造成电力电网中谐波含量的大幅增加，电力电网遭到严重污染.中频炉设备在公共电网中就是一个重要的污染源之一，本文着重分析中频炉谐波的生成，以及如何采取措施抑制谐波电流，对电网起到净化作用。 【关键词】中频炉原理；基波；谐波；治理 前言 随着我国经济的快速发展，特别是近几年采矿业、冶炼业、铸造业的剧增，用电需求不断增加。其中中频熔炼炉的整流设备就是最大的谐波产生源之一，但由于大多数厂家为降低产品成本，不安装抑制谐波的技术设施，使得现在的公共电网如同现在的雾霾天气一样，遭受着严重的谐波污染。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。因此我们要分析谐波产生的原因并采取措施抑制高次谐波，对确保电力系统安全，经济运行都有着十分重要的意义。 1 可控硅中频炉工作原理 可控硅中频电源装置是将电网提供的50Hz正弦交流电源先输入到可控硅全控桥整流电路后变为一脉动的直流电，经过滤波器滤波后进入逆变电路，变为300Hz～20KHz的中频电源（其输出功率可调），供给负载。如下图1、图2所示： 图1 可控硅中频电源主电路原理图 图2 可控硅中频电源原理框图 2 谐波的产生 基波定义：对周期性交流分量进行傅立叶级数分解，得到的与工频50Hz相同的分量称为基波。 谐波定义：对周期性交流分量进行傅立叶级数分解，得到的为基波频率大于1的整数倍的分量称为高次谐波简称谐波。 因受到各种污染源的影响，现在的公共电网并不是纯粹的正弦波形，而是由基波与N次谐波合成的如图3所示