冶炼厂谐波治理
冶金企业的无功补偿与谐波治理
冶金企业的无功补偿与谐波治理关键词:冶金企业无功补偿冶金企业谐波治理无功补偿电弧炉无功补偿就地无功补偿概述冶金企业的用电设备具有容量大、大部分为感性负荷、负荷冲击大、起制动频繁、快速性、自动化程度高、工作连续性等特点,是用电的大户。
用电设备大量使用直流电动机和变流器驱动、交流电动机变频调速驱动、变压器、电抗器、电力电子装置等非线性负载。
轧机、电弧炉等冶金设备使电网电压发生波动和闪变,三相不平衡,电网功率因数低,线路损耗增加,谐波含量超标,已造成谐波公害,严重危害电力系统的安全运行和电气设备的安全经济运行。
因此,解决好电力系统的无功补偿和谐波治理问题对于保证电力系统电能质量及安全运行、降低损耗、提高用电设备出力等具有重要意义。
国内外对各级电网的功率因数、电压畸变率、电流畸变率、负荷对电力系统注入的谐波含量均制定了有关标准。
在冶金行业,对于电网的无功补偿及谐波治理已得到了普遍的关注和重视,采取了防治结合的对策。
1 减少用电负荷对电网的无功冲击及谐波危害的措施造成电力系统的无功冲击、电压闪变、波形畸变及谐波危害的根源主要来自系统外部用电负荷,因此解决电力系统的无功补偿及谐波治理应首先从源头抓起,改善用电设备的自然功率因数和减小用电负荷的谐波是根本措施,同时采用人工补偿和滤波方法。
改善用电负荷的自然功率因数和谐波的主要方法有:(1)合理选择电动机、变压器、电抗器等用电设备的容量,使其接近满负荷运行,切忌大马拉小车。
(2)尽量使感应电动机同步化运行。
(3)尽可能限制用电设备的空载运行。
(4)限制电动机的直接起动,应采用软起动。
(5)电抗器的不饱和运行。
(6)用同步电动机补偿。
同步电动机运行在超前功率因数下输出无功提高电网功率因数。
(7)带续流晶闸管的直流调速调压装置。
在传统的六脉波整流器上增加续流晶闸管来改善功率因数,减少无功冲击,降低无功功率损耗,适用于直流电弧炉和单方向驱动的相位控制系统,(8) 并联相位控制变流器。
某钢铁企业电弧炉谐波治理
某钢铁企业电弧炉谐波治理关键词:冶金行业电弧炉电弧型设计问题:电弧炉是利用3根碳棒电极和炉料、铁渣之间的三相大电流产生的热量来融化炉料,熔化时,由于反复不规则地将电极开路和短路,引起电弧长度的变化,导致燃弧点的移动,继而导致电弧不稳定,其快速变动又导致周期闪变、谐波和负载不平衡等问题出现。
原因:1、概况该钢厂目前安装有2台电弧炉、1台精炼炉,电弧炉为交流三相式电弧炉.系统的主接线如图1所示。
主降压变压器参数:额定容量为63MVA,短路电压分别为U12= 10.5%,U23=6.5%,U13=17.5%:1#、2#30tEAF电弧炉变压器参数:35kV/(420~360)V,U k=8.16%(420V档时),额定容量16MVA,短网阻抗≤2.7mΩ,熔化期为360V档;3#40tLF精炼炉电炉变压器参数:35kV/220~145V,U k=7.30%(220V档时),额定容量6MVA,短网阻抗≤2.6mΩ,熔化期为220V档;系统运行情况:110kV母线系统最小短路容量S110kv为400 MVA;35kV母线系统最小短路容量S35kv为240MVA;S6.3kv为190MVA;上级变电站供电容量120 MVA;钢铁厂用电协议容量63 MVA。
变压器容许长期过载1.2倍。
2、影响预测评估要评估电弧炉用户接人电网后对电网的污染状况,就要评估该用户在PCC处产生的谐波电压,而谐波电压取决于用户向公共连接点注入的谐波电流,该电流是由厂区所有谐波源设备发射电流的叠加合成的。
由于电弧炉属于电流源型动态谐波源,其功率变化较大,故需分析其引起的电压波动、闪变及三相不平衡等指标.本文只考虑其谐波电流发射叠加水平;然后根据系统谐波阻抗确定其产生的谐波电压,且取系统的最小短路容量确定谐波系统阻抗;依据电弧炉运行特性,分析其引起的电压指标;依据国标限值判定其接人电网的污染状况。
1、谐波电流值及电压含有率评估评估畸变负荷的谐波注人时,应考虑最不利的运行情况。
工厂谐波治理方案
工厂谐波治理方案以下是 6 条关于工厂谐波治理方案的内容:1. 嘿,你知道工厂里那些谐波就像调皮的小精灵,老是捣乱吗?咱得有招来治治它们呀!就拿我们隔壁厂来说吧,之前没重视谐波,结果好多设备三天两头出毛病。
现在他们有了专门的谐波治理方案,设备运行那叫一个稳定。
咱自己的厂可别落后呀,赶紧把这事儿重视起来,咋样?2. 哇塞,工厂谐波不治理可不行啊!这就好比身体里有了小毛病不赶紧解决,会越来越严重啊。
你想想,要是因为谐波让那些贵重的机器受损,得损失多少钱呐。
看看人家大厂,早就实施了有效的谐波治理方案,咱得赶紧跟上步伐呀,不至于落后太多吧?3. 哎呀呀,工厂谐波治理方案真的太重要啦!这就好像给工厂的电气系统打了一针“稳定剂”呀。
那个谁的厂之前老是电压不稳,后来才发现是谐波惹的祸。
赶紧制定一个合适的治理方案,才能让工厂的运行顺顺畅畅的,难道不是吗?4. 哼,可别小瞧了工厂谐波,它们就像隐藏的“小恶魔”。
咱厂也不能任由它们放肆呀!你知道吗,旁边那厂因为谐波问题废品率都上升了。
咱得赶紧弄个好的治理方案,把这些“小恶魔”都赶跑。
咱可不能犯同样的错误,得赶紧行动起来呀!5. 哇哦,工厂谐波治理方案可是关系到咱厂的未来呀!就像给工厂穿上了一层保护衣。
听说好多厂都已经尝到了治理谐波的甜头。
难道我们还能无动于衷吗?必须马上着手搞起来,让我们的厂也能茁壮成长啊!6. 嘿呀!工厂谐波治理不搞可不行啊!这等同于给工厂埋下了大隐患。
之前咱不是看过一个例子,有家厂因为没重视谐波,结果出了大故障,损失惨重。
咱不能走他们的老路,得赶紧弄个可靠的治理方案,让工厂平平安安、稳稳当当的,我的观点很明确,早行动早受益呀!。
钢铁企业电网谐波治理研究
钢铁企业电网谐波治理研究摘要:在电网中,非在电线性、不平衡用电特性的负荷的产生会引发谐波问题。
尤其在现阶段电力电子技术发展迅速,该类用电负荷不断增多,谐波污染问题也越发严重,不仅降低了供电质量,更影响了用户的用电安全,因此在现阶段需要加强对谐波污染治理方法的研究分析。
因此文章先对钢铁企业电网中谐波产生的影响因素以及谐波的危害进行了分析总结,然后进一步探讨了治理斜坡的相关措施和策略,其中有源电力滤波器作为最为有效的方法之一,能够有效抵消负载的无功及低次谐波成分,进而起到谐波治理的目的,在现阶段得到了广泛应用。
关键词:钢铁企业;有源滤波器;治理措施引言在钢铁企业企业日常生产中,中频炉、电弧炉等在运行中都会产生谐波,并且会电网系统造成严重污染,影响钢铁企业内部电网质量和供电的可靠性。
如果谐波危害没有得到有效治理,极易引发质量问题和安全事故。
因此在当下钢铁企业生产管理中需要重视对谐波污染治理方面的研究,明确谐波的来源、危害,并结合钢铁企业实际情况制定和选择合理的抑制方法,将谐波影响降至最低,确保钢铁企业生产的稳定安全。
一、产生谐波的影响因素1、出现电弧的设备。
炼钢厂的精炼炉、交流弧焊机等设备在运行过程中,会产生高次谐波。
2、扎钢生产中所应用到的各类传动设备,例如变频器、逆变器等等,由于其属于非线性电气设备,传动装置主要由部分截起电源正弦波来进行控制,因此其电流波不属于标准正弦波,而是融入了高次谐波,这就会导致自谐波的产生。
3变压器、电抗器等设备,由于具备铁磁饱和性,因此在运行中也会出现谐波。
非线性设备在运行中所出现的谐波具体包括稳定性和变化性谐波两类。
前者的斜坡服务度并不会因为时间而出现改变,主要受设备的恒定负载影响,比如显示设备、仪表等等;而后者则会因为时间而出现改变,多出现在激光打印机、微波炉的设备之中。
二、产生谐波的危害斜坡的存在会导致电网电压失真,同时还会额外增加电能损耗。
谐波电流在进入到电网后,电网阻抗会因此而出现谐波压降,并与电网基波进行叠加,最终引起电压畸变,降低供电质量。
冶炼企业使用中频炉的危害性及其谐波治理方法浅析
目前治理谐 波的方法 主要有两种 ,即有源滤波和无源滤
波, 其 中无源滤波主要通过增加无源滤波设备 , 使 谐波流入无
2 谐 波 知 识
2 . 1 谐 波 的定 义
源滤波设备 而不 注入 电网 ,另外有 源滤 波就 是采 用有源滤波
设备, 产 生和现存谐 波相反 的谐 波 , 使 之互相抵 消 , 本 文介绍 的内容 为无缘滤波的方法。
f h = ( p m ±1 ) f . ( 1 )
各次谐波有效值为 I = I
f l
( 2 )
测量完毕后利用仪器的后台分析功能 ,对定时测量的存 盘数据文件作统计分析 ,得到各次谐 波的 9 5 %概率值 、最大 值、 最小值和平均值 , 并 以最大相的 9 5 %概率值作为最终测量 结果 , 与国标 的限值或允许值 比较来确定谐波 电流是否超标 。 3 . 1 . 5 分析特征谐波 中频炉 的工作过 程可分为初加热过 程和正 常工 作过程 ,
3 . 1 . 4 数 据处 理 方 法
中, 不仅需 要进行理论计算 , 还需 对 中频炉进行 测试 , 以最终 确定治理方案。
3 . 1 . 1 谐 波 电流 理 论 计算
目前使用 的中频炉一般为全控 桥整 流方 式 ,对于全控可
控硅整流器产生 的特征谐波电流的谐波次数一般含有 :
益 增多的态势 , 使变电和用 电设备的效率降低 , 加速 电气设 备
绝 缘老化 , 造成 设备绝缘击穿 , 严重地威 胁着 钦州市 电网的安 全稳定运行 ,因此谐波治理 已成为钦 州供电局及其相关技 术 人员迫切需 要解决 的重要课题之一 。
振等设备 的工作性能 , 造成噪声干扰和图像紊乱。
炼钢业和冶炼电弧炉谐波治理方案
随着炼钢业和冶炼技术的发展,越来越多的电弧炉设备投入到生产当中,其容量越来越大。
由于其自身的工作特性,造成了日益严重的谐波污染问题,严重影响到了电能质量,对其谐波治理已经迫在眉睫。
一、基本概述电弧炉一般是三相式,通过专用电弧炉变压器供电,变压器高压侧通常为6.3KV、10KV、35KV,也有110KV,低压侧通常为一百多伏至一千多伏。
目前常用的电弧炉规格主要在2T至100T炉之间。
电弧炉属非线性负荷,在工作的过程中会产生高次谐波,而且电弧炉的用电量很大,电炉变压器的容量从数兆伏安到数十兆伏安。
从钢铁的冶炼工艺分,电弧炉的工作过程可分为三个阶段:熔化期、氧化期和还原期。
钢铁在熔化期的用电量很大,氧化期和还原期的用电量明显降低。
钢铁在熔化期内不仅电弧炉的用电量最大,而且在这个阶段由于下降电极起弧和炉料崩塌使电极接触废钢而造成短路,其后快速提升电极又拉断电弧造成断路,短路期间内产生很大的电流,造成三相不平衡。
在冶炼过程中由于电磁力和炉内气流的作用以及钢液和炉渣的流动,使电弧放电的路径不断变化和弧隙电离程度不断变化,从而引起负荷电流变化大、变化速度快、变化频繁而无规则。
熔化期由于存在大量固体未熔物,炉子状态不稳定,这时电流波形不规律,谐波含量大,主要是2、3、4、5、6、7等较为低次谐波,含有大量丰富间隙波并伴随电压波动和闪变,导致电网电压和电流的畸变。
精炼期电弧炉稳定,谐波含量不大。
谐波滤波器是抑制谐波电压和谐波电流畸变的主要办法之一。
目前KYSVC 高压静止式动态无功补偿装置是电弧炉谐波治理最成熟的技术。
二、设计实例2.1用户供电系统参数及考核指标2.1.1主变压器参数型号:额定容量:SE=31.5MVA电压变比:110/10KV短路阻抗百分数:UK=10.47%系统短路容量110KV侧:SDMAX=870MVASKMIN1=652MVA2.1.2电弧炉的谐波发生量2.2KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的设计2.2.1KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的设计原则1)KYSVC高压静止式动态无功补偿装置在滤除系统谐波的同时具有无功功率补偿的作用;2)KYSVC高压静止式动态无功补偿装置投入后保证PCC点的各项谐波指标满足国家标准关于谐波限值的要求;3)考核点月平均功率因数满足平均功率因数≥0.95;4)仿真计算KYSVC高压静止式动态无功补偿装置投入后不与系统发生并联谐振,即在各种运行方式下谐振点不在主要次谐波频率下;5)对KYSVC高压静止式动态无功补偿装置过电流、过电压安全性能进行校核;6)以最经济的投资来实现本项目KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的技术、安全指标;7)KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的分组充分考虑负荷变动、而PCC 点处又不允许无功倒送时能方便的切除部分滤波补偿支路,同时保证各项谐波指标不超出规定的要求。
小钢厂中频炉谐波治理要求
小钢厂中频炉谐波治理要求小钢厂多采用中频炉作为炼钢设备,中频炉产生的谐波,主要是整流装置产生的谐波。
根据整流装置的不同,产生谐波的特征有所不同,六脉整流产生的主要是5、7次谐波,十二脉整流产生的主要是11、13次谐波。
该类企业使用的炼钢炉既有六脉整流的,也有十二脉整流的,所以企业设备产生的5、7、11、13、17、19、23、25次谐波都有。
此外,由于炼钢过程情况比较复杂,除以上特征谐波外,系统中其它从2次到50次各次谐波都存在,而且变化比较剧烈,这就为谐波治理增加了难度。
另外,中频炉本身的功率因数较高,常常可达到0.9左右,谐波滤波装置是要采用电容的,电容器的容量要足够大,以保证滤波效果达到国家标准的要求。
但电容太大则可能造成过补偿,这又是不允许的。
企业高压配电室10KV母线分为多段,每段上均接有不同数量不同规格的中频炉,滤波装置要保证在最小运行状态下不发生过补偿,又要保证在最大运行状态时达到一定的滤波效果,这在不采用快速跟踪自动投切的滤波补偿装置中实现是很困难的。
由于快速跟踪自动投切的滤波补偿装置造价很高,一般情况不予采用。
根据以上情况,该类企业谐波治理采用的滤波装置设计方案大体要求如下:A)在每段母线处分别设立一套滤波装置,每套装置均由5,7,11,和13次四个单调谐滤波支路组成。
B)每个滤波支路电容器安装容量的大小根据实测到的谐波大小确定,电抗器的容量按各支路电容大小和滤波次数确定。
C)每段电容量的大小应做到装置投入在最小运行状态下功率因数不超前,在最大运行状态下功率因数在0.9以上,并能满足谐波治理的要求。
D)装置投入后,在主要谐波次数点上不发生并联谐振,避免谐波放大给系统造成不良影响。
为此,应对装置设计参数放入系统进行仿真。
E)由于完全实现第3条设计困难较大,允许适当放宽非主要次谐波治理的指标,但电压谐波畸变率必须满足国家标准的要求。
冶金行业谐波测量及谐波治理方案
针对国内冶金行业使用非常广泛的中频炉谐波治理情况,根据大量工程案例的实施和分析,上海坤友电气有限公司节选出测试概况、测试依据、测试仪器、测试方法、测试内容及结果、测试结论等精华内容,并提出了谐波治理措施的建议。
1.测试概况为了查明某市非线性负荷的谐波污染情况,为今后谐波治理提供依据,2010年8月2日上海坤友电气有限公司在某市供电局用电科有关同志配合下对某钢业有限公司1.5吨中频电炉进行了谐波调查测试。
该厂由35KV大青变的10KV配电线路供电。
与中频电炉配套的配电变压器的主要有关参数如下:型号为S9-1250/10,额定电压10KV±5%/750V,10KV侧额定电流为72.2A,短路阻抗5.46%。
中频炉由陕西省某市中频电炉有限公司制造。
测试了炼一炉钢的全过程中产生的谐波电流。
测试结果表明,目前省内普遍使用的中频电炉的5次、7次谐波电流超标严重,值得引起各有关管理部门重视。
2.测试依据(1)国标GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》;(2)原电力工业部的《电网电能质量技术监督管理规定》;3.测试仪器Fluke 430电能质量分析仪;以上仪器的技术规范符合谐波国标对谐波测试仪器的精度要求。
4.测试方法4.1测量信号的抽取:电压信号因无法抽取信号暂未测量;电流信号取自被测10KV线路测量CT的二次回路试验端子接入电能质量分析仪的电流输入端,CT 变比为100/5。
4.2测量仪器的设置:用Fluke 430电能质量分析仪测量;将仪器设置为自动定时测量方式,每两次测量间隔为一分钟,设置谐波次数为第2次--~25次,进行一炉炼钢周期的连续谐波测量。
4.3数据处理方法:测量完毕后利用仪器的后台分析功能,对定时测量的存盘数据文件作统计分析,得到各次谐波的95%概率值、最大值、最小值和平均值,并以最大相的95%概率值作为最终测量结果,与国标的限值或允许值比较来确定谐波电流是否超标。
5.测试内容及结果5.110KV侧谐波电流的测量统计分析结果如下5次超标6.36倍7次超标3.57倍11次超标1.45倍13次超标83%23次超标2.38倍25次超标2.55倍总谐波含量18.71注:上表中的国标谐波电流允许值系按国标在基准短路容量下的允许值按国标中提供的公式换算后求得。
中频炉谐波治理方案
本文从中频炉谐波治理的目标、措施、法律法规与行业标准等方面,制定了一份详细的中频炉谐波治理方案。实施本方案,将有助于提高中频炉设备的运行效率,降低能耗,保障电力系统的稳定运行,为我国工业的可持续发展贡献力量。
(2)治理方案应包括以下内容:
1)谐波滤波器安装位置及数量;
2)谐波滤波器参数设置;
3)电气连接优化措施;
4)治理效果评估方法。
(3)按照治理方案,组织施工人员进行实施。
4.治理效果评估与优化
(1)在谐波治理方案实施后,定期对治理效果进行评估。
(2)根据评估结果,对治理方案进行优化调整。
(3)确保谐波治理效果达到预期目标。
2)谐波滤波器参数设置;
3)电气连接优化措施;
4)治理效果评估方法。
(3)组织专业人员按照治理方案进行施工。
4.治理效果评估与优化
(1)定期对谐波治理效果进行评估。
(2)根据评估结果,对治理方案进行调整和优化。
(3)确保谐波治理效果达到预期目标。
四、法律法规与行业标准
1.严格遵守《中华人民共和国电力法》、《电力系统电压和无功电力管理暂行条例》等相关法律法规。
2.按照《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549-1993)行业标准进行谐波治理。
3.遵循国家关于节能、环保等方面的政策要求。
五、治理方案具体内容
1.谐波滤波器选型与安装
(1)根据中频炉谐波特性,选用有源滤波器或无源滤波器。
(2)滤波器参数设置:根据实际需求,设置滤波器谐振频率、滤波器容量等参数。
四、法律法规与标准要求
1.严格遵守《中华人民共和国电力法》、《电力系统电压和无功电力管理暂行条例》等相关法律法规。
2.按照国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549-1993)进行谐波治理。
钢铁企业电网谐波治理简介
【 中图分 类号 】 T M 7 1 1
【 文献标识码 】 B
【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 4 4 — 0 2
1 刖 茜
铜铁 企 业在 进行 生 产 时 , 由 于 大量 采 用 变频 器 、 整 流 装 置 等 电力 电子 设备 , 产 生 了 大量 的感 性 无 功 以及 高 次谐 波 , 必 须 加 以治 理 , 以保 证 设 备 和 电 网的 平稳 运 行 。目前 世 界 各 国普 遍
S VC 大致 分 为 : 机 械 投 切 电容 器 ( MS C) 型、 机 械 投 切 电抗
_ J _ 上工一 一
_ f工 ] I
图 3
器( MS R) 型、 自饱 和 电 抗 器 ( S R) 型、 晶 闸 管控 制 电 抗 器 ( T C R)
自换 向 或 电 网换 向式 转 换 器 ( S CC / L CC) 型 7种 。
④可直挂于 3 5 k V以下电压等级的 系统。 ⑤双 冗余数 字化保护 、控制 系统具有全 方位 的控制保护
功能 , 具备微机后备保护。
广 ]
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工 H
⑥ 滤 波 和 无 功 补偿 效 果 良好 。 ⑦ 完全 响 应 时 问 2 0 - - 4 0 m s 。
( 暂 态响 应 时 间 1 0 ms 。
② 不足之 处 S V G 目前 ห้องสมุดไป่ตู้ 能 直 挂 于 1 0 k V 系统 ,挂 3 5 K V
系统 需要 隔 离 变压 器 . 3 5 k V 系统投 资 比较 高
1 . 3 . 2 T S C型
T S C型 S V C 由主 电容 器 、晶 闸 管 装 置和 相 应 的控 制 系统 组 成 。T C R型 S V C通 过 投 切 电容 器 来 实现 调 节无 功 量 。 T S C 已在 电 力 系统 获 得 了较 广 泛 的 应 用 , 而且 有 许 多是
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山电力系统是矿山生产的重要保障之一,但是谐波问题却一直困扰着矿山电力系统的稳定运行。
谐波是指频率是基波整数倍的交流电波。
谐波产生的原因是多方面的,包括非线性负载、电力设备的运行、系统接地方式等。
谐波对电力系统的危害是多方面的,包括损坏设备、影响生产、导致事故等。
对矿山电力系统中的谐波进行有效的治理是十分必要的。
谐波的危害主要体现在以下几个方面:1.损坏设备:谐波会引起电磁设备的温升加剧、老化加速,导致设备故障和损坏。
尤其是对于敏感的数字化设备和控制设备而言,谐波的影响更为显著。
2.影响生产:矿山生产对电力系统的要求较高,谐波会导致电动机运行不稳定、传动系统振动加剧等问题,从而影响矿山正常生产。
3.导致事故:谐波会引起电气设备的温升加剧,增加设备的故障率,并且在一些极端情况下,还可能引发事故。
对矿山电力系统中的谐波进行有效治理是非常重要的。
下面将从谐波的治理方法、设备选择和系统设计等方面进行探讨。
一、谐波的治理方法1.谐波滤波器:谐波滤波器是目前治理谐波最为有效的手段之一。
通过合理选择滤波器的参数,对谐波进行有效的滤除,从而减小谐波对电力系统的影响。
2.负载控制:合理安排负载,避免过度集中使用非线性负载设备。
对于一些大功率的非线性负载设备,可以采用合理的时间分配和负载平衡的方式,避免同一时间段内大量非线性负载设备同时运行。
3.设备升级:对于老化严重的设备,可以考虑进行设备升级或更换,选择新型电力设备,提高设备的抗谐波能力。
4.系统设计:在矿山电力系统的设计中,对系统进行合理的谐波分析和规划,考虑到非线性负载设备的使用情况和系统的稳定性要求,合理设计系统的拓扑结构和接地方式,减小谐波的产生和传播。
二、设备选择对于矿山电力系统中的设备选择,需要考虑到设备对谐波的抗干扰能力。
一般来说,数字化、控制类设备对谐波的抗干扰能力较差,而传统的电动机、变压器等设备对谐波的抗干扰能力较强。
中频炉谐波治理案例
四、治理效果
滤波装置投入后,公司供电系统电能质量得到 明显改善,电流、电压谐波均符合GB/T 14549-93标准要求。
五、总结
1、采用TSF(THYRISTOR SWITCHED FILTER) 即晶闸管投切滤波,滤波装置可快速自动跟踪中频 炉整个冶炼过程,使各次谐波得到有效滤除。 2、滤波装置投入后,可改善冲击负载引起的电流 冲击,减少电压波动和抑制电压闪变,提高稳定性, 改善电能质量。 3、减低了用户的线路、供电设备损耗,提高了生 产车间及办公效率,经济效益明显较为明显。
2.6:补偿过程中电网电压波动满足国家标准GB/12326-90要求 即:满负荷到轻负荷补偿变化引起的一次侧电压波动≤2.5% 2.7: 滤波补偿系统具有以下安全运行措施: 系统:过电压保护、过电流保护、低电压保护、接地保护; 电容器:过压、过流、过热保护及缺相保护; 电感(电抗):过流、过热保护。 2.8:滤波补偿装置系统总功率损耗:P损小于1.5 %* Q总(Q总为补偿 总量) 2.9: 系统不产生无线电(射频)电磁干扰。 2.10: 运行方式:全自动,连续工作。 显示参数:PF,U,I,S,Q,P,工作状态等11种指示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中频炉谐波治理案例
一、概况
中频冶炼炉在冶炼、铸造等行业中应用日益 广泛,但中频炉在工作时采用整流和逆变技术, 产生了大量电流、电压谐波。谐波对供电系 统造成严重污染,使得精密仪器工作过程中 产生误动作,增加供电设备的损耗。
二、治理案例
冶炼行业由于在生产中的需要,大量采用中频炉熔炼, 但由于中频炉产生的高次谐波增加了电力设备的损 耗,造成供电开关经常跳闸,谐波电压超标引起公司 电子设备无法正常工作、计量设备出错。 浙江杭州某铸造公司为解决谐波引起的诸多问题, 特委托北京达曼科技有限公司对整公司供电电能质 量进行治理。北京达曼科技有限公司赴现场进行数 据采集、分析,作出采用航天706所自主研发的 LVCD去谐无功补偿设备。
谐波对钢铁企业的危害详细分析及治理方案
现代大型轧钢机主传动直流电动机采用晶闸管变流装置供电,生产 时 ,既 有 有 功 冲 击 负 荷 ,又 有 无 功 冲 击 负 荷 ,特 别 是 当 可 逆 轧 机 咬 钢 , 连轧机穿带完毕多个机架同时升速瞬间,由于晶闸管变流控制角较 大,功率因数很低,此时所需的无功功率很大。随着控制角减小, 功 率 因 数 上 升 ,无 功 功 率 相 应 下 降 ,至 稳 速 轧 制 时 一 般 无 功 功 率 小 于 有 功 功 率 。 通 常 平 均 功 率 因 数 为 0.8 。 一 般 由 空 载 负 荷 到 达 最 大 负 荷 , 热 连 轧 机 的 精 轧 机 组 , 约 需 8 ~ 10S ; 冷 连 轧 机 约 需 10-15S ; 可 逆 轧 机 约 需 0.3-0.5S 。 轧 机 的 负 荷 曲 线 由 具 体 的 设 备 决 定 。
二、钢铁企业的负荷特点
钢 铁 企 业 用 电 具 有 容 量 大 、负 荷 冲 击 大 、起 制 动 频 繁 、快 速 性 、 工 作 连 续 性 和 自 动 化 程 度 高 等 特 点 。轧 机 、电 焊 设 备 、炼 钢 电 弧 炉 等 冶金设备的运行会引起无功发生波动、功率因数低、三相不平衡、 损 耗 增 加 、谐 波 含 量 超 标 ;大 型 风 机 、轧 机 主 传 动 等 较 多 应 用 大 功 率 变 流、变频传动装置,容量大的达上万千瓦,是企业的主要电力负荷。 这些设备在调速运行过程产生的谐波干扰将直接影响配电系统的电 能 质 量 ,尤 其 是 在 这 些 传 动 设 备 的 加 、减 速 阶 段 ,谐 波 干 扰 特 别 严 重 , 而交一交变频调速系统产生的谐波不仅含有一般变流装置中的整数 次 谐 波 ,而 且 含 有 基 频 和 特 征 次 谐 波 的 分 频 成 分 ,频 率 分 布 广 、含 量 较 高 ,不 仅 会 造 成 电 网 电 压 畸 变 ,还 可 能 造 成 电 网 在 某 些 频 率 下 的 谐 振,这些问题必须加以治理。 炼 钢 电 弧 炉 是 钢 铁 企 业 常 用 的 一 种 大 容 量 用 电 设 备 ,单 台 容 量 可 达 10-- 20Mw . 超 高 功 率 电 弧 炉 的 单 台 容 量 则 更 大 。 电 弧 炉 在 精 炼 期 问 ,三 相 负 荷 均 匀 对 称 ;在 起 始 熔 炼 期 间 ,由 于 受 炉 内 原 料 堆 积 不 均 匀 及 熔 融 差 别 等 因 素 的 影 响 ,每 相 负 荷 波 动 很 大 ,电 流 可 达 其 额 定 值 的 2. 0--3. 5 倍 , 以 致 引 起 很 大 的 网 络 电 压 波 动 与 闪 变 。 如 不 对 其 进 行 治 理 ,将 严 重 影 响 冶 炼 质 量 和 效 益 。现 代 轧 钢 机 传 动 装 置 的 机 组 容 量 日 益 增 大 ,有 的 达 数 万 千 瓦 ,而 且 其 负 荷 变 动 异 常 剧 烈 。其 特 点 是 重 复 冲 击 ,速 度 周 期 变 化 。有 的 机 组 工 作 时 ,有 功 尖 峰 负 荷 可 达 额 定 容 量 的 180%--300 % , 周 期 约 为 数 秒 。 与 激 烈 的 有 功 功 率 变 动 相 适
冶炼厂谐波治理
冶炼厂谐波治理关键信息:1、治理项目名称:____________________2、治理范围:____________________3、治理目标:____________________4、治理期限:____________________5、治理费用:____________________6、付款方式:____________________7、质量保证:____________________8、违约责任:____________________1、引言11 本协议旨在规范和明确关于冶炼厂谐波治理的相关事宜,以保障治理工作的顺利进行和双方的合法权益。
2、治理项目概述21 详细说明冶炼厂谐波治理的背景和原因。
22 阐述谐波对冶炼厂生产设备和电力系统造成的不良影响。
3、治理范围及要求31 明确界定治理的具体区域和设备范围。
311 列举需要进行谐波治理的主要设备清单。
312 说明治理应达到的技术指标和性能要求。
32 治理工作应遵循的相关标准和规范。
4、治理方案及实施41 提供详细的谐波治理方案,包括采用的技术手段、设备选型等。
411 说明治理方案的设计依据和原理。
412 描述治理设备的安装调试计划和流程。
42 治理工作的时间安排和进度要求。
5、治理效果评估51 确定治理效果的评估方法和指标。
511 明确评估的时间节点和周期。
512 规定评估结果的认定方式和标准。
52 若治理效果未达到预期,应采取的整改措施和责任归属。
6、治理费用及付款方式61 明确治理项目的总费用构成,包括设备采购、安装调试、技术服务等各项费用明细。
611 说明费用的计算依据和方式。
62 规定付款的方式和时间节点。
621 例如预付款的比例和支付时间。
622 阶段性付款的条件和时间。
623 尾款的支付条件和时间。
7、质量保证及售后服务71 治理设备和工程的质量保证期限。
711 质量保证期内的维修和更换责任。
72 提供售后服务的内容和方式,包括响应时间、维修人员安排等。
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山电力系统中的谐波问题是一种常见的电力质量问题,主要来自于矿山内大功率电机、变频调速设备、弧炉等电器设备的非线性负载。
谐波的存在会对电力系统的稳定性、设备的正常工作以及人员的生产安全带来严重的危害。
对矿山电力系统中的谐波问题进行治理是非常重要的。
1.对设备的损害:谐波电流会对电动机、变压器、电容器等设备产生热损耗,加速设备老化,减少设备寿命;谐波电压会使显示屏、继电器等设备发生误动作;谐波电流还会导致设备内部绝缘击穿,引发故障或火灾。
2.对电网稳定性的影响:谐波会增加电网中的无功负载,导致电网的功率因数下降,电压波动加大,甚至引发电网的失稳。
3.对电能浪费的影响:谐波会导致电能损耗增加,能源的浪费。
4.对人身安全和生产环境的影响:谐波电流会产生较高的电磁场,对人体健康有一定的危害;谐波电压会导致照明光线变得闪烁,对工作人员的视觉造成干扰,增加工作事故的风险。
为了有效治理矿山电力系统中的谐波问题,可以从以下几个方面进行工作:1.采用合适的谐波抑制措施:例如采用滤波器、谐波隔离变压器、有源滤波器等设备,对谐波进行补偿和抑制。
2.合理选择和设计谐波产生源:谐波主要来自于非线性负载,因此在选择和设计设备时,应尽量选择低谐波产生源的设备。
3.优化电网结构和控制策略:通过合理规划电网结构,改善电源质量,减少电网谐波的产生和传输。
4.提高设备的质量和可靠性:通过提高设备的质量和可靠性,减少设备故障,从而减少谐波问题的发生。
矿山电力系统中的谐波问题严重影响设备的正常工作和人员的生产安全,因此必须采取相应的措施进行治理。
通过合适的谐波抑制措施、合理选择和设计谐波产生源、优化电网结构和控制策略以及提高设备的质量和可靠性等途径,可以有效减少谐波问题的发生,确保电力系统的稳定运行和人员的生产安全。
谐波对钢铁行业的危害及治理
谐波对钢铁行业的危害及治理概述:随着科技的不断进步,全球工业化的进程不断加快,对各种原材料的需求也不断增大,特别是钢材的需求量正以十分迅猛的速度增长。
在2004年中国钢材产量达2.7亿吨。
成为世界上第二大钢材生产国家,中国的钢材厂家也不断在发展壮大,而钢厂的主要设备是由电弧炼钢炉、变频炼钢炉和直流电动机等组成。
从它的构成的原则就决定了这是占据大量功率及产生大量谐波的设备装置。
无功功率的增大及谐波的发生直接对电力系统造成严重污染。
一、无功功率的影响:1、设备及线路损耗增大。
无功功率的增加使总电流增大,使设备及线路损耗增加,用电量增加是显而易见的。
2、增大设备容量。
无功功率的增加会导致电流和视在功率的增大,从而使发电机、变压器、用电设备的容量和导线容量增加,同时,电力用户的起动及控制设备、测量仪表尺寸和规格也加大,增加了基建的投入。
3、线路的电压降增大,如果是冲击性无功功率负载,还会使电压产生剧烈波动,使供电质量降低,影响其它设备的正常运行。
二、谐波的危害:1、谐波使公用电网系统下设备元件产生了附加谐波损耗,降低了发电,输电及用电设备的效率(导致用电量大增加),大量的3次以上的谐波流过中性线路时,会使线路过热损坏甚至发生火灾。
2、谐波影响各种电气设备的正常工作,谐波对电机的影响除了引起附加损耗外,还会引起机械振动、噪声增加和过电压;使变压器局部,电容器、电缆等设备发热。
加速设备绝缘老化、减少使用寿命以至设备损坏报废。
3、谐波的发生还会引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振,从而进一步引起谐波放大,使上述的危害大大增加。
甚至还会引起严重电力事故。
4、谐波还会影响电气线路中的保护元件,继电器、自动系统装置的误操作,电气测量仪表不准确等等。
5、谐波在注入电网系统后会对邻近的通信信号产生干扰,影响一定范围的通话质量。
触发电话铃响,甚至在极端情况下,威胁通信设备和人员的安全。
综上所述。
无功功率增大和谐波放大对供电部门和用户自身都造成极大的危害和损失,国家对谐波的治理制定了相应的控制标准《电能质量-公用电网谐波》(GB/T14549-93),只有在国家允许的谐波含有量下供电部门才能对其正常供电。
锌冶炼电网中谐波治理及应用
锌冶炼电网中谐波治理及应用崔红红巴彦淖尔紫金有色金属有限公司,内蒙古 巴彦淖尔 015543摘 要:随着电力技术的发展,电能成为我们生活、工业中必不可少的能源之一,锌冶炼生产系统中,由于工业生产中整流设备、变频设备、电子装置、电葫芦等设备的使用,产生大量的高次谐波,使得电网系统电能质量下降,所以对电网中谐波的治理迫在眉睫,本文通过锌冶炼系统电网运行的实际情况分析谐波的来源和治理的方案。
关键词:电网质量;谐波治理;无功补偿中图分类号:TM935 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)02-0010-5Harmonic control and application in zinc smelting power networkCUI Hong-hongBayannaoer Zijin non-ferrous Metals Co. , Ltd. , Inner Mongolia, Bayannaoer,015543Abstract: Power has become essential to my daily life and industry one of the sources of energy, with electric power development, zinc smelting production system, due to the use of industrial production in rectifier equipment, the frequency conversion equipment, electronic device, electric hoist, such as equipment, produce a lot of harmonic, makes the grid system electrical energy quality decline, so the harmonic governance is imminent, this paper through the practice of zinc smelting system analysis and harmonic source governance project.Keywords: Power network quality; harmonic control; reactive power compensation收稿日期:2023-12作者简介:崔红红,女,生于1985年2月8日,甘肃天水人,高级工程师,科长。
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理随着矿山电气化程度的提高,越来越多的电力设备在矿山中得到了应用,从而带来了电力质量问题。
其中一个重要的问题是矿山电力系统中的谐波问题,谐波会对电力系统带来各种危害,需要进行治理。
谐波的危害1. 电力设备的寿命缩短谐波会对电力设备的绝缘、电容、变压器等等产生不同程度的危害,导致设备寿命缩短。
特别是变压器、电容器等高价值电力设备,受到谐波的危害后,将不可避免地增加维修费用和更换费用。
2. 系统电能损耗增加在谐波电容器、变压器等设备的影响下,系统中的电流和电压波形失真,导致系统中的有功功率和无功功率变化。
此时,系统电能的损耗将会增加,导致系统运行效率降低。
3. 电力系统安全问题谐波产生的高频噪声会影响电力系统中其他设备的工作状态,并有可能产生电弧、爆炸等事故,带来安全隐患。
治理方法1. 降低谐波污染源降低谐波污染源是治理谐波的根本手段。
对于变频器等电力设备而言,可以通过优化控制策略和选用合适的滤波器来降低谐波污染源。
对于电动机而言,可以选用低谐波电动机或安装谐波滤波器。
2. 使用谐波滤波器谐波滤波器是目前比较常用的谐波治理装置。
谐波滤波器可以有效地过滤掉谐波波形,并将其限制在允许范围之内,从而达到谐波治理的目的。
3. 控制电网谐波在电力系统中,负载端产生的谐波与电网谐波相互作用,导致谐波叠加。
因此,控制电网谐波可以有效地降低矿山电力系统中的谐波污染。
控制电网谐波的方法包括改善电网工作状态、选取合适的电源和负载等等。
总之,矿山电力系统中的谐波问题会对电力设备寿命、系统电能损耗和安全等方面产生不同程度的危害。
因此,需要采取多种措施来降低谐波污染源、使用谐波滤波器和控制电网谐波,从而有效地治理矿山电力系统中的谐波。
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2 原 因分 析
这 家冶炼 厂 主要 用 电设 备 为 中频 炉 , 电生 用
分量 数据见 表 2 。
表 2 变压器参数与二次 主侧各次谐波 电流
Ta . Tr n f r e a a t r n e o d r i a mo i u r n b2 a s o m r p r me e s a d s c n a y ma n h r n c c r e t
频炉功率 30 W, 0 一台变频器功率 10k 两 台电 k 5 W,
收 稿 日期 :0 11-1 2 1 —12
・
无功补偿电容器组根据运行功率因数进行 自
26 ・
21 0 2年第 2期
・ 无功补偿 ・
毛天舒 , 等
冶炼厂谐波治理
( 总第 10期 ) 4
动 投切 。运行 中发现 电容 器组 一 投 入 运行 , 险 保 丝 ( u) F 就发生 熔断 , 甚至发 生 电容器 组爆 炸 或低 压 04k . V受 电开关 ( 跳 闸现 象 , 接影 响到正 s) 直 常 生产 , 因此 电 容器 组 不 再 投 入运 行 。这 样 用 电 负荷及 变压器 本身所 需要 的大量 无 功功率 就得从
第 21 3 2年 第 2期 3卷 4月 0
Pw r aai r电容器与无功补偿 p nai o e pc o & R at eP w r o est n C 电力 t ecv o e m i C o
V I 3N . o. O2 3
Apr 2 2 . 01
冶炼 ;电能质量标 准 ;滤 波措 施 谐
中图分 类号 : M 6 文 献标识 码 : T 82 A 文 章编 号 :17 — 5 (0 2 0 - 2 -5 6 41 7 2 1 ) 20 60 7 0
S et r Ha mo c Tr a me m le r ni e t ntExa mpls e
jL X =
式 ( ) △ 变压 器 额定 铜 损 功率 ;, 1 中, P 为 , 为 。 变压 器一 次额 定 电 流 ; 为 电 压 变 比; 短 路 K U 为
电压 。
电容器 无 功 补偿 容 量 按 照 功 率 因数 补 偿 前
cs 0 8 ; 0 = .5 补偿后要求达到 cs O 9 ; 电负 o ≥ .5用 荷 系数 按 0 8计算 [ , . 3 即 ]
0 引 言
由于非 线性 用 电负 荷 产 生大 量 的谐 波分 量 ,
并注 人到 电力 系统 , 而 引起 局 部 电 压 波形 发 生 进
力拖动电机功率 2 S W及其他小容量的电动工 0k X 具和照明负荷设备。供 电计量方式如 1 所示。
畸变 , 应用傅 里 叶级 数 展 开后 为一 系 列各 次 谐 波
功率因数执行标准为 0 9 适用 于 10k A ., 6 V
以上 的 高 压 供 电 工 业 用 户 。功 率 因 数 每 降 低 1 , 率调整 电 费 系数 增 加 05 , cs % 力 .% 故 o =
0 8 KL=2. . 5, 5% 。
流 , 本身 是一 个 畸变 过程 , 这个 过 程 中, 这 在 大部 分基波功率被 负荷所吸收 , 中一小 部分基 波功率 其 转变成各 阶次谐 波分量并注人到 电力系统 中 , 谐波 分量所流经过 的 电力设 备将 改变 了原 有 的运行 参 数 , 电力系统安全 运行带来诸多 的潜在 危害 。 给
按 照现行 电价政 策 规 定 , 家 电力 用 户 应缴 这 纳的 电费 为 : 基 本 电费 J d=2 .0元 × 0 2 0 Bf 50 80= 00 0元 电能 电费 D d=0 4 5元 × 4 0 D f .8 3 270=
162 9 5 6 0 .0元
产过程如下 :0k 1 V三相交流 电源经变压器降压
正弦 函数之 和 , 即称 之 为谐 波 源 。谐 波源 直 接 威
胁 电力 系统 安全运 行 , 国际 电工组织 公认 , 谐波 污 染 已是 电网的一 大 公 害 , 已经 达 到 非 治理 不 可 的
程度 。
1 治 理前 的状况
这 是一 家新 投 产不 久 的冶 炼 加 工 厂 , 电能计 量采用高供高计 方式 , 变压器容 量 80k A, 0 V 一台 中
L i o 6 4 0,hn ;. o e tr gC . t. H n zo 10 3,hn ) a h u2 10 C ia3 H l yMe i o, d, a gh u3 0 2 C ia z l en L
Ab t a t Me a met g f r a e o tr d ae f q e c rh g r q e c i r d c h a g s r c : t s l n n c f n e me it r u n y o ih fe u n y w l p o u e t e lr e l i u i e l a u t f a mo i c mp n n t lc r o e y tm e e o k w t e h g — o e y i- mo n r n c o o e t n oe e t cp w r s o h i i s e wh n t y w r i t ih p w r h r h h h i t s
谐 波分量 注入 到 电力 系统 , 导致一 些 电气设备 无法正 常运行 甚 至被 烧 毁 。本 文针 对这一 问题 , 以某冶炼厂 作为研 究对 象 , 照 G / 44 - 19 《 按 B T15 9 93 电能 质 量公 用 电 网谐 波》 定 的 标 准要 制
求, 采取 滤 波技 术措 施 , 得 了较 为显著 的效 果。 取
t rr ci e q pme t . i y c u e a n r lo e ai n f s me l crc e u p n r e e o e t r e ui i f n s Th s ma a s b o ma p r to o o ee t a q i me t o v n i l bu e . n o d r t ov hi r be ,a c r n o GB/ 1 5 9- 1 9 n r d I r e o s le t s p o lm c o dig t T 4 4 - 9 3,s me h r o i le n o a m n c f tr g i i t c n lg t o a e be n us d fra s le n a e a r a y s o o bvo sef c . e h o o y me h dsh v e e o metr a d h v le d h wn s me o i u fe t Ke wor s: a o i o r e ;sa d r s o h u i fee t c p we ;h r o i l rn t o y d h r n c s u c s tn a d ft e q a t o lcr o r a m l y i m n c f t i g meh ds i e
由于 电力 系统 的三 相 电压 波 形 是对 称 的 , 所
以无 偶次谐 波 分量 。3 ( K=12 ) 谐 波分 量 ,…n 次
~cc o s [
4 5% × 1 0 . 00 0
】 =
的每相电流值的大小和相位是相同的, 故被变压
器二 次 Y 结 线 绕 组 所 阻 隔 , 因此 基 本 上 检 测 不 到 。从谐 波测 试结 果 中看 出 , 和 7次 谐 波 分 5次 量值 较大 , 为便 于分析 问题 , 图 1 电方式 的电 将 供 路简 化成 图 2所示 的等值 电路 J 。
MA i — u ,U a- n , H U H —ig O Ta s S N Y oj Z O epn nh u ( .inP w r u pyC . Ji 3 0 1 C ia 2 L i o o e u pyC . 1 Ji o e p l o, in1 2 0 , hn ; . a h uP w r p l o l S l z S ,
后 , 加到 三相 6脉动 可控硅 上进 行整 流 , £ C 施 经 、 滤波 后 , 出平 稳 的直 流 电 , 由裂相逆 变器将 直 输 再 流 电逆变成 三相 20 —50Hz 0 0 的交流 电 , 通过 中 频 电磁感应 炉进 行冶炼 。当三相 正弦交 流 电压 施
加到 三相 可控硅 设 备 上 时 , 经整 流 后 形 成脉 动 直
针对上 述现 象 , 这 家 电力 用 户进 行 了谐 波 对 测试 , 变压器 参数 及 在 二 次 主侧 测 得 的各 次 谐 波
力 率 电 费 L d ( Bf+ D d) × K Lf= Jd Df L=
(0 0 2000+162 95 ) 2 5 = 5 .3元 。 6 0 .0 × .% 46 5 2
毛 天舒 孙耀 军 周 和 平 , ,
(. 1 吉林供 电公 司 , 吉林 吉林 120 ;. 30 12 莱州供电公 司 , 山东 莱州 2 10 ; 6 4 0 3 华立仪表集 团股份有限公司 , . 浙江 杭州 3 0 2 10 3)
摘
要 : 过 大功 率 晶 闸管 整流设 备进行金 属 冶 炼的 中频 炉或 高频 炉在 生 产过 程 中产 生大 量 通
k Wh一计量电能表 ;S 0 4k s一 . V受电开关 ;lS 、3 s 、2 S 一负荷开关 ; F 保 险铅丝 ; l~c u一 c 4一电容器组。
图 1 供 电计量方式
F g 1 P we a u e n t o s i . o r me s r me tme h d
・
2 ・ 7
21 02年第 2期
电力电容器 与无功补偿
第3 3卷
() 路 l aI ≮ U I
()次 波 等 f_ 路 15 , 『I lU I