保定瑞祥电力生产的滤波补偿装置在预热钢棒生产线的实用情况2014/04/01

用户状况概述

   天津某金属制品公司钢棒出产线选用中频加热体系发生很多的谐波，使无功抵偿电容器无法正常投入运转，全体功率因数在0.75左右，年无功利率电费在26.3万，出产线电气设备受谐波影响故障率高，变压器噪音及温度高，夏日温度达70度。

一、预应力钢棒概述

高强度预应力钢棒热处理出产线，又称管桩钢丝（PC钢棒）热处理出产线。它是由放线设备、矫直设备、牵引设备、淬火设备、回火设备、剪切设备、收线设备等组成的机械体系，及由多台作业在不一样频率的大功率感应加热电源设备、主动控制和配电操作设备等一起组合的机电一体化感应热加工成套设备；首要使用于冶金建材、金属制品等职业；是管桩钢丝、铁路轨枕钢丝、及多种线缆资料感应热处理加工的成套出产设备。

   预应力钢棒热处理出产线中频电源以0.4kV电压供电，其首要负荷为6脉动整流，整流设备在作业中在把沟通变为直流的一起发生很多的谐波，一起耗费很多的无功功率。谐波电流写入电网，在电网阻抗上发生谐波电压，导致电网电压电流畸变，影响供电质量及运转安全，使线路损耗及电压偏移添加，对电网和工厂自身电气设备均会发生不良的影响。

1） 中频电源的整流设备为6脉动可控整流；

2） 整流设备所发生的谐波为6K+1次奇次谐波，选用傅立叶级数对电流进行分化改换，可知电流波形富含6K±1次高次谐波，依据对中频炉的测试数据，其谐波电流富含量见下表：

6脉动桥式换流器谐波电流富含量：（In/I1）

二、供电体系及数据

公司由一路10KV进线，厂内设备800KVA整流变压器2台，500KVA整流变压器3台，均为10KV/0.4KV。5台整流变压器别离带3条预应力钢棒热处理出产线，如下图：

三、滤波抵偿设备规划依据

1、依据电能质量　　共用电网谐波　　　　GB/T14519-1993

2、依据电能质量　　电压动摇和闪变　　　GB12326-2000

3、依据供电体系阻抗和有关参数

4、依据现场丈量成果及仿真核算

四、办理计划

1、 办理方针

   依据公司实际状况，我公司关于钢棒出产线谐波办理规划了整套滤波计划，归纳思考负荷功率因数、谐波吸收需要和布景谐波，在公司每台变压器 0.4KV低压侧各设备一套谐波滤波设备对谐波进行办理。

滤波设备谐波电流的规划满意国标GB/T14549-93《电能质量　共用电网谐波》的办理规则。

l 在0.4KV体系运转方法下，滤波设备投运后，滤波器吸收点处某次谐波的幅值及富含量都有大幅度下降，功率因数0.95以上。

l 不因为投入滤波设备而导致某次谐波的谐振或谐振过电压、过电流。

2、计划断定

因为钢棒出产线中频加热在作业进程中谐波较大，谐波在整个供电体系中环流，对电气设备、电网自身都形成了不一样程度的影响。别的，思考设备的功率因数特色，在规划时要做到谐波消除抵偿无功进步功率因数等。

关于设备的特性本计划选用滤波兼无功抵偿的方法，它的首要作用：改进供电体系的稳定性；按捺谐波电流以削减谐波形成的损害。

钢棒出产线作业进程负荷相对比较稳定，谐波含量大，功率因数低。从测试数据看首要谐波成分是5次 、7次、11次、13次其间以5次谐波为最大，电压畸变严峻。综上要素思考滤波设备规划5次、7次、11次三条LC滤波支路，吸收5、7、11次及以上次数的谐波。计划选用仿真法对各回路投入时是不是发生非特征频率的谐振进行剖析，并结尾断定回路的参数。

3、技能特色

l 关于用户体系谐波无功专门规划制作，消除特性谐波抵偿无功功率，滤波作用显着。

l 关于5、7、11次谐波电流吸收率到达85%以上，谐波满意  GB/T14549-93需求。

l 依据谐波源的特性设定滤波器的投切方法和控制战略。

l 检测体系状况，依照负荷的无功电流、谐波电流进行完成盯梢。  
使受电功率因数进步到0.95以上，下降配电网的线损、添加配电变压器的承载功率。

l 抵偿进程中电网电压动摇满意国家规范GB/12326-90需求，即：满负荷到轻负荷抵偿改变导致的一次侧电压动摇≤2.5%。

l 设备维护措施：过电压维护、过电流维护、欠电压维护、接地维护、 过热维护。

l 体系不发生无线电（射频）电磁搅扰。

l 运转方法：全主动，接连作业。

l 供电体系及滤波原理图：

五、办理作用

六、定论

1、滤波抵偿设备投入运转，主动盯梢钢棒出产线的负载设备改变，使各次谐波得到有用滤除。

2、未办理前电压总畸变率(THD)严峻超出国标5%的限值需求。经办理, 电压总畸变率(THD)从本来的9.6%,降止2.8%,各次谐波都契合国标GB/T 14549-93《电能质量 共用电网谐波》规范需求。

3、经办理谐波电流都得到有用改进，未投入5、7、11次的谐波电流都超支，投入后超支的各次谐波电流吸收率都大于80%以上，契合设备规划需求。如5次谐波电流从184A,降止22A左右; 7次谐波电流从102A,降止11A左右， 11次谐波电流从40A,降止6A左右，写入公共点的各次谐波电流均契合国标GB/T 14549-93《电能质量 共用电网谐波》需求。

4、滤波设备投入后体系的功率因数得到大幅进步，供电体系0.4KV侧从本来的0.75左右说到0.95以上,有功功率、视在功率、无功功率都得到节约，有用下降用电设备和供电线路的损耗。

5、谐波办理后变压器温度由本来的72度下降到45度，节约了很多电能，变压器使用寿命延伸。

6、经过办理后有用改进了钢棒出产线的供电电能质量，进步了电气设备的使用功率,有利于体系的长时间安全、经济运转,发生非常好的经济效益。