中频炉谐波治理
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  1.供电系统概况
  某钢厂由一路10kV进线,厂内安装两台中频炉变压器,单台容量为3150KVA,10kV/720V,每台变压器带2台中频炉,总功率为3200kW.
  另外有一台动力变压器,容量为200KVA,10kV/400V.
  由于谐波干扰,电力部门只允许中频炉夜间生产。

  2.中频炉的谐波特性
  中频电炉是将工频50Hz交流电进行整流,然后再逆变为中频300Hz~10KHz电源,利用电磁感应原理进行加热。
  中频炉属交一直一交供电,整流部分一般采用三相桥式电路,直流回路的脉动数为6,
  变流器的特征谐波频谱计算公式:
  n=kP±1
  式中 P-变流器脉动数;
  K-正整数,K=1、2、3、…
  按上式计算,中频炉的特征谐波为5、7、11、13次谐波,由于存在非对称触发等原因,可能会产生其它次数的非特征谐波,但是主要以特征次谐波为主。
  
  3.谐波测量结果
  测量点选在2#变压器的10kV进线侧,由测量结果可知,2#变压器的自然功率因数为0.72,电压总畸变率为9.0%,谐波电流主要集中在5次、7次、11次。

其他说明

测量结果见表1。         
表1   2#变压器10kV进线测量参数       
测量点电压(kV)电流(A)有功功率(kW)无功功率(kvar)功率因数     
   平均平均0.72 
总进线9.861711256258227824569401125  
           
表2 总进线背景(中频炉不生产时)谐波电压测量结果     
基波电压:  A相畸变率B相畸变率C相畸变率      
9.86kV2%1.99%2.10%       
           
表3   中频炉生产时总进线的谐波电压测量结果      
基波电压:  A相畸变率B相畸变率C相畸变率      
9.86kV8.60%8.40%9.00%       
           
谐波次数23457911131719
谐波电流(A)04.5020.811.105.73.900
表4 总进线(10kV)的谐波电流测量结果(I1=171A)      
谐波次数23457911131719
谐波电流(A)04.5020.811.105.73.900