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中冶菲斯>>濾波補(bǔ)償方案 |
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濾波補(bǔ)償方案 工業(yè)中大型的諧波源 1、電弧爐 電弧爐的諧波電流成分主要為2~7次,其中2、3次最大,其平均值可達(dá)基波分量的5%~10%。諧波產(chǎn)生的原因是電弧的電阻值的快速時(shí)變,并在半個(gè)周期中電弧電阻也在變動(dòng),這造成電弧電流的畸變;交流電的正負(fù)半周換相,石墨電極和鋼交替作陰極和陽(yáng)極,因不同材料的發(fā)射電子能力不一樣,故使電流的正負(fù)兩個(gè)半波的波形不對(duì)稱,造成偶次諧波;三相電弧不均衡,導(dǎo)致三次諧波;供電系統(tǒng)連接的各種諧波源導(dǎo)致各種諧波的形成等。 超高功率電弧爐在運(yùn)行中經(jīng)常產(chǎn)生突然的、強(qiáng)烈的電流沖擊,導(dǎo)致電網(wǎng)電壓的快速波動(dòng),頻率為0.1~30Hz。超出了GB 12326—2000 《電能質(zhì)量 電壓允許波動(dòng)和閃變》的規(guī)定。 超高功率電弧爐運(yùn)行在熔化期時(shí),功率因數(shù)甚至低至0.1,將引起母線電壓嚴(yán)重降低。 當(dāng)前電弧爐大型化、超高功率化,使得供電電網(wǎng)的短路容量往往只有電弧爐變壓器容量的20~40倍或更低,故電弧爐三相負(fù)載不對(duì)稱會(huì)造成電網(wǎng)電壓的不對(duì)稱。 2、軋鋼機(jī) 現(xiàn)代軋鋼機(jī)傳動(dòng)裝置的機(jī)組容量日益增大,而且其負(fù)荷變動(dòng)異常劇烈,重復(fù)沖擊,周期變化。有的機(jī)組工作時(shí),有功尖峰負(fù)荷可達(dá)到額定容量的80%~300%,周期約為數(shù)秒。相應(yīng)地?zé)o功功率亦以相同程度發(fā)生波動(dòng)。無(wú)功功率波動(dòng)會(huì)引起工廠母線電壓波動(dòng),并且對(duì)地區(qū)電力系統(tǒng)也有一定影響。尤其是現(xiàn)代冷、熱連軋機(jī)功率很大,其有功沖擊負(fù)荷變化值可達(dá)到數(shù)萬(wàn)千瓦。 3、電化學(xué)設(shè)備 在有色金屬生產(chǎn)中,通常采用電解方法來制取純鋁、銅、鋅等產(chǎn)品。大功率整流設(shè)備是現(xiàn)代電解生產(chǎn)的主要設(shè)備之一。當(dāng)代先進(jìn)的電解整流電源采用的是大功率晶閘管作為變流器件,整流穩(wěn)流效果好。電解整流設(shè)備逐漸向中高電壓、大電流、大容量、高電流密度方向發(fā)展。由于電解整流電源功率大,電流大,因此會(huì)在空間產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng),同時(shí)產(chǎn)生大量高次諧波,負(fù)荷功率因數(shù)低等問題。 我公司提供的系統(tǒng)方案 對(duì)于用戶高壓3~10kV側(cè)有高壓負(fù)載且諧波量較大的場(chǎng)合,建議在考慮是否需要低壓補(bǔ)償后,在高壓側(cè)設(shè)置HFPC高壓濾波補(bǔ)償裝置。 其中HFPC適用于用戶高壓側(cè)負(fù)載的諧波電流較大且無(wú)功功率變化較大的場(chǎng)合。HFPC可設(shè)置多組單調(diào)諧濾波電容支路和多組無(wú)功功率補(bǔ)償之路,并采用智能HPJK-A補(bǔ)償監(jiān)控保護(hù)裝置可根據(jù)功率因素與無(wú)功功率復(fù)合分析自動(dòng)投切濾波和補(bǔ)償電容器,達(dá)到最優(yōu)化功率因素的目的。 對(duì)于用戶高壓3~10kV側(cè)無(wú)負(fù)載的場(chǎng)合且低壓側(cè)諧波含量較大的場(chǎng)合,建議使用LFPC低壓濾波補(bǔ)償裝置或者配合使用APF有源濾波器。 LFPC適用于用戶低壓側(cè)的諧波電流的次數(shù)分布較穩(wěn)定的場(chǎng)合,在此情況下可設(shè)置若干組單調(diào)諧或“C”型濾波支路,濾出對(duì)應(yīng)次數(shù)的諧波電流的同時(shí),設(shè)置多組補(bǔ)償電容支路以達(dá)到即濾波又補(bǔ)償?shù)哪康摹V悄芸刂破?a href="../product/LPJK.htm" class="red">LPJK可根據(jù)功率因素與無(wú)功功率復(fù)合分析自動(dòng)投切濾波電容器及補(bǔ)償電容器,達(dá)到最優(yōu)化功率因素的目的。 對(duì)于用戶低壓側(cè)的諧波電流的次數(shù)分布頻譜廣或各次分量幅值變化較大的場(chǎng)合,建議在配置LFPC的情況下,增設(shè)APF有源濾波器。APF采用DQ變換智能地分析電網(wǎng),并以電力電子器件有源逆變的方式對(duì)消電網(wǎng)諧波電流。此時(shí),LFPC負(fù)責(zé)濾除低次諧波(通常諧波分量較大)和無(wú)功補(bǔ)償,而APF負(fù)責(zé)濾除高次頻繁變化的諧波分量。這樣設(shè)計(jì)可以盡量節(jié)省APF功率器件的輸出電流,因現(xiàn)市場(chǎng)上APF對(duì)應(yīng)的每安培輸出電流造價(jià)過于昂貴,若只使用APF進(jìn)行全頻譜濾波需選取更大額定輸出電流的型號(hào),其對(duì)應(yīng)造價(jià)與配合LFPC使用的情況相差甚遠(yuǎn)。
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