钢厂中频炉谐波污染的治理
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（５０ ） 变频 方 式 。 １ ０ Ｈｚ的
１ 中频 电炉钢厂 的分布现状
新沂地 区电网 目前 ２ ０ Ｖ变 电站 １ ，ｌ０ Ｖ 变 ２ｋ 座 ｌｋ 电站 ６ ，３ ｋ 座 ５ Ｖ变电站 １ ３座 ，分布在各乡镇 。
可控硅 中频 电源 主要分 为主 电路 和控制 电路 两部 分 ，详细说明如下 ： （ ） 电路包括整流电路 、逆变电路和负载谐振电 １主
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热 工技 术
影响电能表计量 ，使 线损 明显增加 ；负序谐 波含量 过 高会使 电机产生反 向旋转磁 场 ，使 线圈过热烧毁 ；高 次谐波会产生 电磁场 ，使变压 器、配 电盘产生机械谐 振 ，发出噪声 ；使继 电保 护和 自动装 置误动作 ；干 扰 通迅设备正常工作。
入手 ，结合输 变 电工作的 实际经验 ，提 出防治电 网谐 波 污染的体 系结构 、 系统功 能网等现场 实际情 况 ，在 计算 、研 究 、分析 的基础上 ，查找现 状存在 的 问题 ，
论 证 防 治 电 网谐 波 污 染 的 可 行 性 ，提 出切 实 可行 的 方 案 。
较高 ， 总谐波含量影 响最 大 ，３次 以及 ３ ２ 一１ 次 对 （ ）
谐波含量较低 。ｌ 次 、１ 次 、１ １ ３ ７次、１ ９次谐波含 量
在：使 配电网线损 明显增加 ，变电站 的站用变 等设备
烧毁 ，用 户 电度 表 烧 毁 ，变 电站 站 用 电 电源频 繁 动
较 ３ ２ 一１次谐波含量高 ，对谐波总含量也有一定影 （ ） 响 ，不容忽视 。由此看来 ，中频 电炉设备 接人 电网运 ． 行 ，电网给用 户提供 的是标准的 ５ Ｈｚ ０ 正弦波 电压 ，但 是用户设备产 生 了高 次谐波 电流反送 注入电 网和其 他 用户设备 ，使 系统电压波形畸变 。
路３ 部分 。
２ 钢厂 用户 谐 波测 试 结 果
针对钢厂用户用低谷 电 的特 点 ，我们 与谐波 器厂 家联合在夜 间 ２ ４点 以后对 草桥 地 区用 户 进行 谐波 测 试 ，测试谐波含量 基本相 同。以草桥福桥 金属材料 有 限公司钢厂为例 ，测试结果如表 １ 。
表 １钢厂用户谐波测试结果
３ 中 频 电 炉 工 作 原 理 分 析
可控硅 中频 电炉是将三 相工频交 流 电源 经过整流 电路变为直 流 电，再经过 逆变 电路 输 出为单 相 的中频 （５ ０ ） １０ Ｈｚ的交 流电源供 给 中频无 芯感 应炉 ，对金属进 行 加 热。 它 采 用 交 流 （ ０ ） ５ Ｈｚ ——直 流——交 流
已经在草桥供电站安装 ４ 台，运行状况 良好 ，能够 限制 谐波水平在 国家标准 以内。安装后测试结果如表 ２ 。
表 ２ 安装滤波器后测试结果
５ 中频 电炉谐波抑制措施及效果
限制电力系统谐波，一般在谐波源处采取措施最为 有效。由于谐波源主要为电流源 ，因此 ，要根据谐波 国 家标准限制谐波源注入 电网的谐波 电流 ，把 电力系统 的 谐波电压抑制在允许 范 围以内。对于 中小容量 中频 电 炉 ，由于 ５ 次和 ７ 次谐波电流含量最高 ，所以，只要在 中频电炉用户变压器低压侧安装谐波滤波器将 ５次、７ 次谐波电流就地滤除而不流入 电网，就可以将谐波电流 总含量抑制在允许值 以下 ，达到消谐 目的。 安装消谐器 以后 ，谐波含量 大幅度下 降在 国家允 许值以下 ，变 电站谐波含 量也大幅下 降，事实证 明滤 波设备对 中频电炉谐波抑制效果明显 。
谐波次数 频率， ／ 有效
Ｖ
整流 电路采 用可控 硅三相全控 整 流桥 ，三相交 流 电源经过三相全控 桥整 流输 出为直 流 电，再经过逆 变 电路逆变输出为单相 中频交流 电，提供给 负载一 并联谐 振 电路 ，并联型可控 硅 中频 电源的工作 频率能 自动跟
踪负载 电路的谐振频率。
整套设备始终处 于最佳 的工作状 态 ，从而减少设 备 的 无功损耗 。
４ 中频 电炉 的谐 波危 害
收 稿 日期 ：０ ８０ — ８ ２ ０ — ３ １
作者简介 ： 朱明明（９９） 男， １６一 ， 工程硕士 ， 从事供 电生产 工作 。
高次谐波叠 加使 电压 波形发生 畸变 ，影 响供 电 电 压质量 ；高次谐波 电流会烧坏补偿 电容 ；引起系 统谐 振过 电压 ，损坏设备 ；增 加线 路及变压 器 电能损耗 ，
（）控制 电路是 由整流 触发 、逆 变触发 、 自动调 ２
节 、稳压 电源和保护 ５部分组成 ，控制 电路是 整套设
电
蔷 警 电相 流位
备 的核心部 分 ，它决定 了整套设 备的工作方 式 。逆变
触发电路采用 自动跟踪 负载谐振 电路 的谐振 频率对逆 变电路进行控 制 以保证其 工作 在负载 的谐振 点上 ，使
关键 词 供 电 谐 波 污 染 治 理
０ 引言
自２ ０ 年 以来 ， ０３ 炼钢 中频 电炉 用户 在江 苏新沂 电 网中大量应用 。目前 ，大 、小 中频炉用户有 ３ Ｏ多家 ， 随之而来 的谐 波危 害 也越 来 越 不 可忽 视 ，主要 表 现
从测试结果看所有 钢厂用 户 ５ 和 ７次谐 波含量 次
作 ，影 响中高频控制 设备 的安全运行 等方 面。 因此 ， 必须采取措施抑 制谐波水 平 ，确保 电网安全 运行 。为 此 ，我们对变电站 以及 钢厂用户 中频 电炉谐波含 量实 际测量 ，认真分析 ，并 与江 阴龙 源滤波 器厂家 合作 ， 共同开发研制谐波滤过器 ，对 ２ ０ ｋ Ａ 以下 小型钢厂 ００Ｖ 进行 治 理 。 目前 ， 已经安 装 ４台设备 ，运 行 情 况 良 好 ，正在加紧跟踪分析 。
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钢 厂 中频 炉 谐 波 污 染 理 的治
朱明明 ，谈毓 娟 ，郭锐
（． １江苏新沂市供电公司，江苏 新沂 ２ １０ ￣２ 江苏沛县供电公司，江苏 沛县 ２４ ０ ． ２ １０） ２２０
［ 摘要］ 从技 术和 专业管理的 角度叙述新一代 电网钢厂 中频炉谐 波 污染治理技术 方案 ，并且 从公 司的 电网现状
１ 中频 电炉钢厂 的分布现状
新沂地 区电网 目前 ２ ０ Ｖ变 电站 １ ，ｌ０ Ｖ 变 ２ｋ 座 ｌｋ 电站 ６ ，３ ｋ 座 ５ Ｖ变电站 １ ３座 ，分布在各乡镇 。
可控硅 中频 电源 主要分 为主 电路 和控制 电路 两部 分 ，详细说明如下 ： （ ） 电路包括整流电路 、逆变电路和负载谐振电 １主
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影响电能表计量 ，使 线损 明显增加 ；负序谐 波含量 过 高会使 电机产生反 向旋转磁 场 ，使 线圈过热烧毁 ；高 次谐波会产生 电磁场 ，使变压 器、配 电盘产生机械谐 振 ，发出噪声 ；使继 电保 护和 自动装 置误动作 ；干 扰 通迅设备正常工作。
入手 ，结合输 变 电工作的 实际经验 ，提 出防治电 网谐 波 污染的体 系结构 、 系统功 能网等现场 实际情 况 ，在 计算 、研 究 、分析 的基础上 ，查找现 状存在 的 问题 ，
论 证 防 治 电 网谐 波 污 染 的 可 行 性 ，提 出切 实 可行 的 方 案 。
较高 ， 总谐波含量影 响最 大 ，３次 以及 ３ ２ 一１ 次 对 （ ）
谐波含量较低 。ｌ 次 、１ 次 、１ １ ３ ７次、１ ９次谐波含 量
在：使 配电网线损 明显增加 ，变电站 的站用变 等设备
烧毁 ，用 户 电度 表 烧 毁 ，变 电站 站 用 电 电源频 繁 动
较 ３ ２ 一１次谐波含量高 ，对谐波总含量也有一定影 （ ） 响 ，不容忽视 。由此看来 ，中频 电炉设备 接人 电网运 ． 行 ，电网给用 户提供 的是标准的 ５ Ｈｚ ０ 正弦波 电压 ，但 是用户设备产 生 了高 次谐波 电流反送 注入电 网和其 他 用户设备 ，使 系统电压波形畸变 。
路３ 部分 。
２ 钢厂 用户 谐 波测 试 结 果
针对钢厂用户用低谷 电 的特 点 ，我们 与谐波 器厂 家联合在夜 间 ２ ４点 以后对 草桥 地 区用 户 进行 谐波 测 试 ，测试谐波含量 基本相 同。以草桥福桥 金属材料 有 限公司钢厂为例 ，测试结果如表 １ 。
表 １钢厂用户谐波测试结果
３ 中 频 电 炉 工 作 原 理 分 析
可控硅 中频 电炉是将三 相工频交 流 电源 经过整流 电路变为直 流 电，再经过 逆变 电路 输 出为单 相 的中频 （５ ０ ） １０ Ｈｚ的交 流电源供 给 中频无 芯感 应炉 ，对金属进 行 加 热。 它 采 用 交 流 （ ０ ） ５ Ｈｚ ——直 流——交 流
已经在草桥供电站安装 ４ 台，运行状况 良好 ，能够 限制 谐波水平在 国家标准 以内。安装后测试结果如表 ２ 。
表 ２ 安装滤波器后测试结果
５ 中频 电炉谐波抑制措施及效果
限制电力系统谐波，一般在谐波源处采取措施最为 有效。由于谐波源主要为电流源 ，因此 ，要根据谐波 国 家标准限制谐波源注入 电网的谐波 电流 ，把 电力系统 的 谐波电压抑制在允许 范 围以内。对于 中小容量 中频 电 炉 ，由于 ５ 次和 ７ 次谐波电流含量最高 ，所以，只要在 中频电炉用户变压器低压侧安装谐波滤波器将 ５次、７ 次谐波电流就地滤除而不流入 电网，就可以将谐波电流 总含量抑制在允许值 以下 ，达到消谐 目的。 安装消谐器 以后 ，谐波含量 大幅度下 降在 国家允 许值以下 ，变 电站谐波含 量也大幅下 降，事实证 明滤 波设备对 中频电炉谐波抑制效果明显 。
谐波次数 频率， ／ 有效
Ｖ
整流 电路采 用可控 硅三相全控 整 流桥 ，三相交 流 电源经过三相全控 桥整 流输 出为直 流 电，再经过逆 变 电路逆变输出为单相 中频交流 电，提供给 负载一 并联谐 振 电路 ，并联型可控 硅 中频 电源的工作 频率能 自动跟
踪负载 电路的谐振频率。
整套设备始终处 于最佳 的工作状 态 ，从而减少设 备 的 无功损耗 。
４ 中频 电炉 的谐 波危 害
收 稿 日期 ：０ ８０ — ８ ２ ０ — ３ １
作者简介 ： 朱明明（９９） 男， １６一 ， 工程硕士 ， 从事供 电生产 工作 。
高次谐波叠 加使 电压 波形发生 畸变 ，影 响供 电 电 压质量 ；高次谐波 电流会烧坏补偿 电容 ；引起系 统谐 振过 电压 ，损坏设备 ；增 加线 路及变压 器 电能损耗 ，
（）控制 电路是 由整流 触发 、逆 变触发 、 自动调 ２
节 、稳压 电源和保护 ５部分组成 ，控制 电路是 整套设
电
蔷 警 电相 流位
备 的核心部 分 ，它决定 了整套设 备的工作方 式 。逆变
触发电路采用 自动跟踪 负载谐振 电路 的谐振 频率对逆 变电路进行控 制 以保证其 工作 在负载 的谐振 点上 ，使
关键 词 供 电 谐 波 污 染 治 理
０ 引言
自２ ０ 年 以来 ， ０３ 炼钢 中频 电炉 用户 在江 苏新沂 电 网中大量应用 。目前 ，大 、小 中频炉用户有 ３ Ｏ多家 ， 随之而来 的谐 波危 害 也越 来 越 不 可忽 视 ，主要 表 现
从测试结果看所有 钢厂用 户 ５ 和 ７次谐 波含量 次
作 ，影 响中高频控制 设备 的安全运行 等方 面。 因此 ， 必须采取措施抑 制谐波水 平 ，确保 电网安全 运行 。为 此 ，我们对变电站 以及 钢厂用户 中频 电炉谐波含 量实 际测量 ，认真分析 ，并 与江 阴龙 源滤波 器厂家 合作 ， 共同开发研制谐波滤过器 ，对 ２ ０ ｋ Ａ 以下 小型钢厂 ００Ｖ 进行 治 理 。 目前 ， 已经安 装 ４台设备 ，运 行 情 况 良 好 ，正在加紧跟踪分析 。
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钢 厂 中频 炉 谐 波 污 染 理 的治
朱明明 ，谈毓 娟 ，郭锐
（． １江苏新沂市供电公司，江苏 新沂 ２ １０ ￣２ 江苏沛县供电公司，江苏 沛县 ２４ ０ ． ２ １０） ２２０
［ 摘要］ 从技 术和 专业管理的 角度叙述新一代 电网钢厂 中频炉谐 波 污染治理技术 方案 ，并且 从公 司的 电网现状
