浅析中频炉谐波影响及治理
谐波危害及抑制谐波的方法
谐波危害及抑制谐波的方法谐波是指频率高于基波的电磁波，它们会频繁出现在我们的电力系统和其他电力设备中。
虽然谐波在一些应用中可产生有益效果，但在大多数情况下，它们都是一种电力质量问题，会给电力系统和其他设备带来一系列危害。
1.设备损坏：谐波会增加设备内的电流和电压，导致设备发热加剧，并可能引起设备元件过热、熔断或焚毁。
此外，频繁的谐波还会引起设备的机械振动，造成设备损坏。
2.电力系统不稳定：谐波引起系统的电流和电压的波形失真，导致电力系统不稳定。
此外，谐波会导致电力系统中的谐振现象，这些谐振可以引起电力系统中的电流和电压急剧增加，可能破坏设备。
3.通信干扰：谐波会产生大量的高频干扰信号，这些信号可能干扰无线通信和其他电磁波设备的正常运行。
在高度电子化的社会中，这种通信干扰可能会带来严重的问题。
为了抑制谐波带来的危害，可以采取以下方法：1.装置谐波滤波器：谐波滤波器用于减小电力系统中的谐波。
滤波器通常会将谐波通过处理电路转化成其他形式，或者将它们绕过电力系统，以防止它们对设备和系统产生影响。
2.使用变压器：变压器可以用来减小谐波的影响。
通过在电力系统中安装特定的谐波抑制变压器，可以将谐波电流限制在合理的范围内，从而降低谐波的危害。
3.电源滤波器：为敏感设备提供干净的电力供应也是一种有效的抑制谐波的方法。
电源滤波器可以滤除电力供应中的谐波元素，从而降低谐波对设备的危害。
4.合理的电源设计：在电力系统设计阶段，可以采取一些措施来减小谐波的生成。
例如，选择适当的线路，减小高谐波的产生，或者选择低谐波的电力设备。
5.故障检测和维护：及时发现和处理设备和系统中的谐波问题至关重要。
定期进行电力设备的检查和维护，可以发现并消除谐波带来的潜在危害。
总而言之，谐波在电力系统和其他电力设备中的存在可能带来很多危害。
为了抑制这些危害，我们可以采取各种措施，包括使用谐波滤波器、变压器、电源滤波器、合理的电源设计以及进行定期的检查和维护。
中频炉用电的谐波危害及治理
从 表 １中 可 以 看 出 ：① ５次 、７次 、１１次 谐 波 较 大 ，
的 学 习 ，严 格 按 照 标 准 开 展 设 计 。 在 设 计 过 程 中 ，紧 密 运 维 检 修 部 、营 销 部 、乡 镇 电 管 部 及 各 乡 镇 供 电 所 在 配
结 合 县 域 实 际 ， 按 照 适 度 超 前 的 原 则 合 理 确 定 线 路 出 网 日 常 运 维 管 理 方 面 的 职 责 ． 确 保 了 配 网 运 维 工 作 的
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方 法 ，加 强 对 Ｑ／ＧＤＷ ７３８— ２Ｏ１２《配 电 网 规 划 设 计 技
（１）做 好 日 常 运 维 管 理 。 为 加 强 配 网 管 理 ，该 公 司
术 导 则 》《１０ ｋＶ 配 电 线 路 典 型 设 计 》等 设 计 导 则 、规 范 制 定 并 下 发 了 配 电 设 施 维 护 管 理 的 相 关 办 法 ， 明 确 了
入 运 行 以 后 烧 毁 ，同 时 使 周 围 的 一 些 用 电 设 备 损 坏 。经 供 电 企 业 检 查 。该 厂 的 中 频 炉 投 入 运 行 以 前 ．电 网 三 相 电 压 平 衡 。电 压 为 ４００— ４１０ Ｖ．属 于 正 常 的 范 围 ．但 在 中 频 炉 投 入 运 行 以 后 ． 运 行 工 人 反 映 电 压 达 到 ４３０— ４４０ Ｖ。且 三 相 不 平 衡 。 电 压 异 常 升 高 是 用 电 设 备 损 坏 的 主 要 原 因 ，而 此 次 电压 异 常 升 高 是 由 高 次 谐 波 电 流 引 起 的 。平 时 在 运 行 巾 ，我 们 也 经 常 发 现 提 高 功 率 因 数 的并 联 补 偿 电 容 器 损 坏 率 比较 高 。使 功 率 因 数 难 以 调 节 ． 同 时 也 发 现 过 接 在 同 一 条 线 路 上 在 中 频 炉 附 近 的 宾 馆 用 电 电能 表 误 差 增 大 等 ，这 些 都 和 电 网 中 谐 波 畸 变 率 大 有 直 接 的 关 系 。
中频炉谐波治理
中频感应炉的电源系统是电源系统中最大的谐波源。
常见的有中频炉和高频感应炉。
简单的介绍通常，六脉冲中频炉主要产生5次和7次谐波。
对于12脉冲转换器，主要是5次，11次和13次谐波。
通常，小型转换器使用6个脉冲，大型转换器使用12个脉冲。
例如，炉变压器的双辅助侧采用Y /△型连接，实现30度相移；在两台炉变压器的高压侧采用相移或扩展三角形或之字形等相移措施，并采用二次双辅助侧星形角连接形成24脉冲中频电源，以减少对电网的影响。
电网上的谐波。
如果炉子在使用中产生大量谐波，会导致电网严重的谐波污染。
谐波会降低电力的传输和利用效率，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使绝缘老化，缩短使用寿命，甚至发生故障或烧毁；谐波会引起电力系统的部分并联谐振或串联谐振，放大谐波含量，并引起电容器补偿设备和其他设备烧毁。
当无功补偿不能使用时，会发生无功损失，导致电费增加。
谐波还会导致继电保护和自动设备误操作，从而导致电能测量混乱。
对于外部电源系统，谐波会严重干扰通信设备和电子设备。
因此，提高中频炉的电能质量已成为重点。
参数频率：50 Hz;电压：400v-750v;负荷：GW系列0.5T，0.75T，1t，1.5T，3T中频熔炉;变压器容量：315KVA，500KVA，630kVA，800kVA，1000KVA;效果和特点1.第一个功能是吸收谐波。
经过谐波处理后，PCC点的电流和电压达到GB / t14549-1993标准的允许值。
2，滤波效果明显，五，七，十一谐波电流吸收率大于75％。
3.提高变压器利用率，改善变压器的温升和噪声。
4.减少系统损耗，提高生产效率。
5.稳定切换，改善三相不平衡。
中频炉谐波分析与治理
Ｖｏ ｌ ＿ ３２ Ｎｏ ． ８
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＣＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬ ＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ３年 ３月
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ３
中频 炉谐 波分 析 与 治理
张 鑫
（ 珠海凌达压缩机有限公司， 广东 珠海 ５ １ ９ １ ０ ０ ）
２
疆 穗
２ ２
图 １ ６脉 动 整 流 电 路
的电流不是完全 的正弦波形 。由于存在 系统阻抗 ， 将造成 如 电路 满 足狄 利 克雷 条 件 ，即 直流 侧 电感 无穷 大 ， 交 非 正弦的压降 ， 因而在 负荷端 引起 电压畸变 ， 也就是我们 流侧 电抗 为零 ， 迟 触 发 角 理 为零 ， 对交 流侧 电流按 傅 里 叶 平 常 所 说 的谐 波 。 级数展开为： 对于周期 为 Ｔ ＝ ２ １ Ｔ ， ‘ １ ） 的非正弦 电压 ｕ （ ｔ ｏ ｔ ） ， 当满足 狄里赫利条件 ， 则傅里叶级数展开为 ：
中频炉是将工频交流 电整流成直流后转变为 中频交 流电的电源装置 ， 一般频率可达 ３ ０ ０ ～ １ ０ ０ ０ Ｈ ｚ 。中频 电流 通过 电容和感应线圈在线圈中形成高密度磁力线 ， 切割线 圈中的金属材料并产生涡流使金属材料熔化。 中频炉工作时产生 的谐波会增加变压器和电网损耗 ，
Ｕ１ ｌ
式中 ， ｕ 为 ｎ次谐波 电压有效值 ， ｕ 为基波电压有效 值， Ｉ 为ｎ 次谐波电流有效值 ， Ｉ 。 为基波电流有效值 。
谐 波 电压 含 有量 ｕ 及 电 流含 有量 Ｉ 分别 为 ： Ｕ Ｉ ￣ Ｉ －
图２ １ ２脉 动 整 流 电路
中频炉谐波治理方案
中频炉谐波治理方案中频炉谐波治理方案背景介绍中频炉是金属加热行业常用的设备，用于原材料加热、熔化和加工。
然而，中频炉在运行过程中会产生谐波，给设备运行和周围环境带来不良影响。
因此，开发一套中频炉谐波治理方案，对提高设备稳定性和降低谐波对周围环境的干扰具有重要意义。
谐波的产生原因中频电力设备在工作过程中，电流和电压会产生谐波，主要原因有以下几点：1. 非线性负载：中频炉采用电子元件进行控制和驱动，这些电子元件具有非线性特性，在工作时会引发谐波的产生。
2. 系统分布电感：中频电源系统由电缆、变压器、电容器等组成，其中的电缆和变压器等分布电感也会导致谐波产生。
3. 系统共轭电容：中频电源系统中存在的电容器会导致谐波产生，并且谐波频率与电容器的参数相关。
谐波的危害与影响谐波产生后，会对中频炉设备和周围环境产生不良影响，具体包括以下几个方面：1. 设备损坏：谐波会导致设备电气部件过热，加速元件老化和损坏，缩短设备寿命。
2. 能耗增加：谐波会增加电网传输损耗，导致设备能耗上升。
3. 噪声扰动：谐波会引起设备振动和噪声，影响工作环境和员工健康。
4. 周围设备干扰：谐波会对周围设备产生电磁干扰，影响其他设备的正常运行。
谐波治理方案为了解决中频炉谐波的问题，制定一套谐波治理方案非常必要。
以下是一些常见的谐波治理方法：1. 谐波滤波器谐波滤波器是一种常见的谐波治理装置，通过引入一个并联的谐波滤波器，可以将谐波流导向滤波器，从而去除谐波分量，使系统中的谐波得到有效抑制。
2. 变压器的配置优化通过对中频炉工作电压进行合理设计，可以减少变压器的励磁电流，降低谐波的产生。
3. 地电网优化通过对地电网进行优化，使用合适的接地电阻和接地方式，可以降低谐波对电网的污染。
4. 换流器技术改进对中频炉的变频装置进行改进，使用多级换流器等技术，可以有效减少谐波的产生。
5. 降噪措施采取一些降噪措施，如加装隔音材料、减振器、静音设备等，可以减少谐波对周围环境的噪声干扰。
怎样治理中频炉的谐波？
怎样治理中频炉的谐波？中频炉利用磁场感应涡电流的原理对金属进行加热。
利用磁场感应电流加热金属是一个传统的工艺，但是过去大多采用工频电流，直接采用工频磁场感应加热的效率很低。
中频炉的原理是将工频电流转变成更高频率（称为中频）的电流，提高了加热效率，中频炉的频率一般在150Hz~3kHz。
中频炉本身等效成一个变压器，炉体内部的待加工金属是变压器的次级绕组，炉体外面的线圈是初级绕组。
当在初级绕组施加电流时，次级就会感应出电流，产生的热量使金属熔化。
向初级线圈中注入电流的装置称为中频炉的电源。
中频炉的电源实际就是一个逆变器，将工频电压整流为直流电压后，逆变得到更高频率（也就是中频）的电压。
中频炉工作时，产生较强的谐波电流发射和射频电流发射。
谐波电流带来的主要危害包括：1)导致电缆过热：谐波电流流过电缆时，比基波电流产生更大热量。
因为我们在进行线路设计时，导体的截面积是按照基波频率设计的，而当这些导体中流过谐波电流时，会引起导体过热，进而导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。
2)导致变压器过热：谐波电流流过变压器时，使变压器在没有达到额定功率时便出现温度过高的现象，导致变压器的实际容量降低。
过高的温度会缩短变压器的寿命。
3)损伤无功补偿装置：谐波电流导致无功补偿装置频繁损坏，或者进入保护状态，有时，不仅无功补偿器出现故障。
4)干扰其它电气电子设备：谐波电流会导致数字控制设备、PLC、数控机床等发生误动作；还会导致信号采集系统、测量仪器等的精度降低，以及电动机发生抖动、过热。
5)导致保护器意外跳闸：也就是电路的负荷远没有达到额定负荷的状态下，电路保护装置就会动作。
6)增加能耗：谐波电流会导致变压器和导线发出额外的热量，这些都会导致额外的电能消耗。
另外，谐波电流所产生的功率都是无功功率，这也会增加能耗。
由于中频炉的谐波电流发射会导致上述的种种危害，因此，对中频炉进行谐波治理是十分必要的。
航天绿电研制开发的ZHF谐波滤波器是专为中频炉开发的谐波滤波器，它能够滤除5次以上的各次谐波电流。
中频炉谐波治理方案
中频炉谐波治理方案一、引言。
中频炉是一种常见的工业设备，用于熔化金属和合金。
然而，中频炉在工作过程中会产生谐波，如果不加以有效治理，谐波会对设备和周围环境造成严重影响。
因此，制定一套科学有效的中频炉谐波治理方案至关重要。
二、中频炉谐波的危害。
1. 对设备的影响，中频炉谐波会导致电力设备过载、损坏，甚至引起设备故障，严重影响生产效率和设备寿命。
2. 对周围环境的影响，中频炉谐波会对周围电子设备产生干扰，甚至对人体健康造成影响，因此需要采取有效措施进行治理。
三、中频炉谐波治理方案。
1. 定期检测，定期对中频炉进行谐波检测，及时了解谐波水平，为后续治理提供数据支持。
2. 谐波滤波器的安装，针对中频炉产生的谐波，可以安装谐波滤波器进行治理，减少谐波对设备和周围环境的影响。
3. 地线的加强，加强中频炉的地线系统，减少谐波对设备的影响，提高设备的安全性。
4. 谐波抑制技术的应用，通过谐波抑制技术，对中频炉产生的谐波进行有效抑制，减少谐波对设备和周围环境的影响。
四、中频炉谐波治理方案的实施。
1. 制定详细的谐波治理方案，包括具体的实施步骤、时间节点和责任人。
2. 选择合适的谐波治理设备和技术，确保治理效果。
3. 对谐波治理方案进行全面的培训和宣传，确保全体员工都能正确理解和执行。
4. 定期对谐波治理效果进行评估，及时调整和改进治理方案。
五、结论。
中频炉谐波治理是一项重要的工作，对于保障设备安全、提高生产效率和保护周围环境都具有重要意义。
通过科学有效的中频炉谐波治理方案的实施，可以有效减少谐波对设备和周围环境的影响，提高设备的稳定性和安全性。
因此，中频炉谐波治理方案的制定和实施是非常必要的。
中频炉工作原理及谐波治理
中频炉工作原理及谐波治理中频炉作为一种重要的工业加热设备，在金属加热、熔炼等领域得到广泛应用。
然而，中频炉在工作过程中往往会产生一些谐波问题，这些谐波不仅会影响设备的正常运行，还会对周围环境和电网造成一定的干扰。
因此，对中频炉的工作原理及谐波治理进行深入研究和分析，对于保障设备正常运转和减少谐波对环境的影响具有重要意义。
一、中频炉的工作原理中频炉是利用电磁感应原理将电能转化为热能的设备。
其主要由功率电源、电磁感应线圈和感应盘（或电极）组成。
工作时，中频电源将低频电能变压升高至工作频率，然后输送给电磁线圈产生强磁场，将感应盘（或电极）中的金属材料加热至高温状态。
中频炉的工作过程可以分为三个阶段：预热阶段、加热阶段和保温阶段。
预热阶段是为了将感应盘（或电极）和炉料预先加热至一定温度，以提高工作效率和保护设备。
加热阶段是中频炉的正常工作状态，此时将大电流通过电磁线圈产生的高频磁场中，产生导体感应电流，并通过其自身 Joule 热效应加热材料。
保温阶段是为了保持炉料温度，防止温度过快下降。
二、中频炉谐波的产生和影响在中频炉的工作过程中，由于炉料的电导率和磁导率等因素，会产生大量的谐波。
这些谐波主要包括第三次谐波、第五次谐波和第七次谐波等高次谐波。
这些谐波除了对电源和电网造成一定的干扰外，还会对电磁线圈等设备产生巨大的热负荷，降低设备的工作效率和寿命。
谐波的影响主要体现在以下几个方面：1. 热损耗增加：谐波会使感应盘（或电极）及其周围环境发生谐振，导致电磁线圈周围的材料加热，造成热能损失的增加。
2. 功率因数下降：谐波会导致功率因数的下降，增加电能损耗，降低设备的能效。
3. 电网污染：中频炉产生的谐波会通过电网传播，对电网造成谐波污染，影响电网的正常运行。
三、中频炉谐波治理方法。
中频炉谐波该怎么治理？
• 从一般中频电源工作原理可知，它是通过
三相桥式整流装置再进行脉冲调频来进行 变频的，它的正常运行必然产生较大的谐 波电流，且功率因数也达不到0.90的要求。 中频电源在正常工况下，产生的谐波电流 主要是5、7、11、13、17、19……次，它 的主要特征谐波为h=6K±1,K正整数，产生 的特征谐波电流与基波电流关系为： Ih=I1/h。
• 考虑到控制器运行燃弧角（或换向角）的影响，
装置负荷在额定负荷运行时，产生的5次谐波对基 波含有率通常不低于20％，7次不低于14％，11 次不低于9％，13次不低于7％。在负荷较小时， 虽然谐波含有率较高，但实际向电网注入的谐波 电流并不大，同时11次以上高次谐波虽然与低于7 次以下的谐波电流相比数值较小，但由于低压侧 短路容量较小，其阻抗相对较大，故对谐波电压 含有率及低压侧波形畸变率影响较大。
中频炉谐波该怎么治理？
• 在电力系统中，谐波源产生的谐波对电力
系统造成污染，影响电力系统和用户本身 的电气环境，对各种电气设备造成危害。 谐波污染的危害主要表现在：
• ① 对旋转电机产生附加功率损耗和发热，
并可能引起振动，缩短电机使用寿命； • ② 对无功补偿电容器组引起谐振或谐波的 放大，从而导致电容器因过负荷或过电压 而损坏，对电力电缆也会电缆的过负荷或 过电压击穿； • ③ 增加变压器和电网的损耗；
• • • • • • • • • • • • • • • •
（一）加装消谐装置前 设备容量 电 流 基波 5次 7次 11次 13～19次 备注 400kw 810 162 115 73 73 功率因数0.75
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（二）加装消谐装置后 设备容量 电 流 基波 5次 7次 11次 13～19次 备注 400kw 620 40 30 20 20 功率因数0.98
谐波电流的危害及改善措施
谐波电流的危害及改善措施
谐波电流是一种频率高于基波频率的电流，当它传导到电力系统中时，会对电气设备和系统造成一定的危害。
以下是谐波电流的危害及改善措施：
1. 危害：
(1) 对电气设备造成损坏：谐波电流会使变压器、发电机、电缆等电气设备产生热量，加剧其老化，增加故障率。
(2) 影响电能质量：谐波电流会导致电能质量下降，增加电能损失，影响电力系统的稳定运行。
(3) 产生干扰：谐波电流会在两根导线之间产生电磁场，产生电磁干扰，影响其他电子设备的正常工作。
2. 改善措施：
(1) 使用滤波器：滤波器是一种能够将谐波电流滤除的电子元件，通过使用滤波器可以有效降低谐波电流对电气设备的影响。
(2) 采用合适的电气设备：选用具有耐受谐波电流特性的电气设备，在设计电力系统时应充分考虑谐波电流的影响。
(3) 加强监测和维护：定期对电力系统进行检测和维护，及时发现和排除谐波电流带来的影响，保障电力系统的正常运行。
谐波电流对于电力系统的影响是极其重要的，为了保障电力系统的安全稳定运行，应该加强科学合理的设计、选用合适的设备、加强监
测和维护等工作，减少谐波电流的危害。
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。
中频炉谐波分析及治理措施研究_楚红波
中频炉谐波分析及治理措施研究_楚红波2012年12⽉Vol.35No.6⼴西电⼒GUANGXI ELECTRIC POWER中频炉谐波分析及治理措施研究Harmonic Analysis and Suppression of Intermediate FrequencyInduction Furnace楚红波，刘路，宁⽂辉，卢景⽂，刘蔚CHU Hong-bo ，LIU Lu ，NING Wen-hui ，LU Jing-wen ，LIU Wei（⼴西电⽹公司电⼒科学研究院，南宁530023）（Guangxi Power Grid Electric Power Research Institute ，Nanning 530023，China ）摘要：针对某铸造⼚中频炉配套滤波器谐波放⼤问题进⾏分析、研究，设计了新的滤波器⽅案。
新⽅案经过仿真计算及实际应⽤，证明能解决原有谐波放⼤问题，并有效降低了其他各次谐波，对其他类似⽤户谐波治理的⽅案设计有参考价值。
关键词：谐波；滤波器；中频炉Abstract ：The filter harmonic amplification problem of the intermediate frequency induction furnace in a certain foundry plant was analyzed and studied ，and a new filter scheme was designed.By the simulation and actual application ，the new scheme has been proved to be able to solve the harmonic problem ，and to suppress effectively other harmonics ，which has reference value for the scheme design of similar harmonic suppression.Key words:harmonic ，filter ，intermediate frequency induction furnace 中图分类号：TK714.3⽂献标志码：A⽂章编号：1671-8380（2012）06-0022-04收稿⽇期：2012-09-10；修回⽇期：2012-11-29⼴西某公司铸造中⼼现有3台额定功率为8000kW 的24脉中频炉，由110kV 铸造变电站提供电源，投运以来注⼊电⽹的23、25次谐波电流严重超标，针对此问题，为每台中频炉配置了滤波器[1]。
中频炉工作原理及谐波治理
中频炉工作原理及谐波治理摘要：本文主要介绍了中频炉的工作原理以及如何进行谐波治理。
中频炉作为一种重要的工业加热设备，在金属加工、熔炼和铸造等领域中广泛应用。
然而，中频炉在工作过程中会产生谐波，给设备和电网带来一系列的问题。
因此，了解中频炉的工作原理以及谐波治理方法对于确保设备安全稳定运行具有重要意义。
一、中频炉工作原理中频炉是一种利用电磁感应原理进行加热的设备。
它主要由电源系统、电容电池、中频炉体和控制系统等组成。
电源系统：电源系统提供稳定的交流电源，通常为三相交流电源。
它将高压交流电源通过变压器降压后，通过整流装置进行整流处理，将交流电转换为直流电来供电。
电容电池：电容电池是中频炉的核心部件之一，它由多个电容器组成。
电容电池的作用是存储电能，提供中频炉工作所需的高电能。
中频炉体：中频炉体是中频炉的主要部件，它由线圈和感应盘组成。
线圈通电产生强磁场，感应盘由导电材料制成，放置在线圈中。
当感应盘置于炉体中的金属工件上时，由于感应盘中的感应电流产生的涡流效应，工件表面会受到加热。
控制系统：控制系统用于对中频炉的工作进行参数调节和监控。
通过控制系统，可以调整电源输出的电流和频率，以确保中频炉的稳定运行。
二、谐波产生的原因在中频炉的工作过程中，电源输入的交流电会引起谐波的产生。
主要的谐波成分有三次谐波和五次谐波。
谐波的产生主要有以下几个原因：1. 非线性负载：中频炉在工作时，产生的感应电流是非线性载荷，会引起谐波的产生。
非线性负载通常指的是电容电池和感应盘等部件。
2. 电源波形不纯：电源的波形不纯也是谐波产生的原因之一。
如果电源波形不纯，包含有寄生谐波，将会导致谐波的增加。
3. 外部影响：中频炉周围的其他设备和线路也可能对电源产生干扰，引起谐波的产生。
三、谐波治理方法为了减少谐波对中频炉和电网的影响，谐波治理变得非常重要。
下面介绍几种常见的谐波治理方法：1. 滤波器的应用：滤波器是一种常见的谐波治理设备。
中频炉谐波危害和治理措施
中频炉谐波危害和治理措施谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有分量为工频单频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。
一、中频炉谐波产生的原因谐波产生的原因多种多样。
比较常见的有两类：1、由于非线性负荷而产生谐波，例如可控硅（晶闸管）整流器、开关电源等，这类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。
例如：三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。
2、由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频器，这类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。
例如：使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波，还产生频率为1640Hz的分数谐波。
二、中频炉谐波的危害中频炉在使用时产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。
1、谐波使电能传输和利用的率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁。
2、会降低用电设备的率和使用寿命并增加损耗；直接影响着变压器的使用容量和使用率；同时还会造成变压器噪声增加，大大的缩短变压器的使用寿命。
3、影响着供电系统的无功补偿设备；当电网之中存在谐波时，投入电容器后其电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。
如果谐波含量较高就会使电容过电流和过负荷，使电容过热，缘介质加速老化。
4、高次谐波会产生浪涌电压或电流，浪涌冲击是指系统发生短时过(低)电压，即时间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲，这种脉冲可以是正性或负性，可以具有连串或振荡性质，导致烧毁电器。
5、在电网谐波源较多的区域，甚至都发生了大量电子表里电容击穿，变电所电容器烧毁或跳闸。
6、谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。
对于电力系统外部，谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。
中频电炉谐波实测分析及抑制措施
1 7
s in
7ωt
+
1 11
s
in
1 1ωt
+
1 13
sin
1 3ωt
-
1 17
s
in
17ωt -
1 19
sin
19ωt +
…)
( 1)
由式 (1 )可知 ,系统中含 6k ±1 ( k为正整数 )
次谐波 ,即 5、7、11、13…等各次谐波 ,各次谐波的
有效值与谐波次数成反比 ,且与基波有效值的比
1 sin 7ωt + 1 sin 11ωt + 1 sin 13ω t +
7
11
13
1 sin 17ωt + 1 sin 19ωt + …)
( 3)
17
6脉冲指以 6个晶 闸管组成的全桥整流 ,由 于有 6个开关脉冲对 6个晶闸管分别控制 ,所以 叫 6脉冲整流 ,原理如图 1所示 。
1 中频炉的介绍
中频炉是一种逆变电源 ,它先把三相 交流电 用晶闸管整流变成单相直流电 ,然后由逆变桥逆 变成一种 200～2 500 Hz的脉冲交流电 ,再通过 炉胆内的铜管 (一般内通冷却水 ) ,使炉内的钢材 产生涡流 ,产生大量的热 ,从而达到熔炼钢材的目 的 。中频炉一般分为加热 、熔炼 、保温 、出 炉等四 个过程 ,主要用于熔炼碳钢 ,合金钢 ,特种钢 ,也可 用于铜 、铝等有色金属的熔炼和提温 。
近日经上海市高新技术成果转化服务中心项目认定办公室组织大评委审定2008年第3批上海市高新技术成果转化项目认定结果揭晓三信国际自主研发的3sb1小型断路器被认定为上海市高新技术成果转化项目这是三信国际科技创新道路上取得的又一丰硕成果
中频炉工作原理及谐波治理
中频炉工作原理及谐波治理中频炉是在工业制造和冶炼中常用的电热设备之一，它使用高频电流产生热能，将这些热能转化为工业设备所需要的热量。
这种设备广泛应用于金属冶炼、热处理、精密铸造、机械加工、热压成型和热处理领域。
中频炉与直接电热加热设备相比，能量利用率更高、加热速度更快、品质更可控。
但同时也存在一些问题，其中之一就是谐波污染问题，这也是人们所关注的重点之一。
一、中频炉的工作原理中频炉由工作线圈、炉体、电源等组成。
工作线圈是制造磁场的重要设备，它能够将电流转化为磁力线，在炉体内产生强烈的涡流和电流热效应。
炉体是中频炉的主要组成部分，通常由导电材料制成，可以承受高频电流的作用，并同时转化电能为热能输出。
电源是中频炉的驱动装置，包括容性感应电源和晶闸管变流器等，在炉体和工作线圈之间产生高频电脉冲，使炉体和工作线圈中的工件加热。
中频炉加热过程中，电流通常会产生两种不同类型的热效应。
第一种是涡流热效应，即由于磁感应强度的变化而在导电工件内部产生的电流，这种效应主要用于加热金属材料。
第二种是焦耳热效应，即由于电阻发热而产生的热量，将直接通过导电工件的电阻产生，在加热非金属材料时主要使用。
中频炉的优点在于其高效率、加热速度快、加热均匀、维护方便等，但同时也面临着谐波污染等问题。
二、谐波污染问题由于中频炉装置中加热过程中使用的是高频电流，因此在装置中会产生较多的谐波电流，这会使得炉内的工件和设备产生谐波现象。
谐波污染主要会影响到中频炉内的电气元件和监测系统，在一定程度上还可能导致对人的安全产生影响。
谐波污染有两种类型：谐波电流和谐波电压。
谐波电流产生于导电进入磁场时，因导体的阻抗效应而产生。
随着初始电流的加大，谐波电流的产生就会更为显著。
对于谐波电流问题的治理，可以采用增加谐波电流的阻抗元件等方案。
而谐波电压则产生于磁场中的金属导体和非导体环境之间的电容作用。
对于谐波电压问题，可以采用引入降噪设备、改进电力分布等方式来进行处理。
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理谐波（Harmonics）是一种电力质量问题，指的是电力系统中频率是电力系统基波频率整数倍的电力信号。
由于现代社会对电力供应的要求越来越高，而电子设备的普及也带来了大量频率非线性负载，这使得谐波问题变得日益突出。
谐波的产生会对电力系统及相关设备带来一系列危害，因此需要进行治理。
本文将对谐波的危害及其治理进行全面探讨。
一、谐波的危害1. 对供电网造成负荷加重：谐波电流会增加供电系统的总功率需求，使电网负荷加重。
由于谐波电流的存在，设备的运行效率降低，电网传输能力减小，给供电企业带来电能损失和运行成本的增加。
2. 对设备造成电磁烦扰：谐波电流会引起电力设备内部漏磁力的增加，产生电磁烦扰现象。
这种电磁烦扰会影响到设备的正常运行，造成设备的故障、损坏甚至火灾。
3. 对电力设备造成损坏：谐波电流会引起设备内部电涌、过热等问题，导致电力设备的损坏。
特别是对低压配电设备，谐波容易引起设备的过载和损坏，给用电客户和企业带来不必要的维修成本。
4. 对电力质量造成污染：谐波会引起电压畸变，特别是谐波电压会使系统电压波形变形，导致电压失真。
这不仅影响设备的正常运行，还会在输配电系统中产生大量的电能损耗，降低电力质量，影响用户的用电质量。
5. 对通信设备造成干扰：谐波会产生高频电磁辐射，对无线通信设备产生干扰。
这种干扰会导致通信设备的信号质量下降，甚至影响通信的稳定性和安全性。
二、谐波的治理谐波治理是指采取一系列措施来减少或消除谐波对电力系统造成的危害。
谐波治理需要从源头和末端两个方面进行考虑，下面将介绍一些常见的谐波治理方法。
1. 谐波源控制：谐波源控制是对产生谐波的负载进行控制，减少谐波的产生。
常见的谐波源控制方法有：（1）采用低谐波负载：选择具有较低谐波水平的负载设备，例如使用变频器时选择带有滤波器的变频器，这样可以减少负载引起的谐波电流。
（2）限制非线性负载容量：对于存在大量非线性负载的设备，可以分时控制其使用量，减少谐波产生。
恒远中频炉谐波影响和应对
恒远中频炉谐波影响和应对向公用电网注入谐波电流的非线性电气设备称之为谐波源。
锻压工厂使用的感应加热设备，就是多个谐波源的集合。
1、晶闸管型中频变频器中的三相全控桥式整流器和逆变器都是谐波源。
其中，由整流器产生的谐波对电网的影响是最主要的。
2、电力电容器本身并非谐波源，但电容器组合闸时，涌流注入电网会成为暂态性谐波源，特别是当电容器支路调谐不当时，会引起有害的谐波谐振及谐波放大现象。
3、整流变压器参数选择不当，设计结构和制造工艺不良，铁心材料质量差，也会产生较大的谐波并向电网注入大量谐波，成为谐波源。
所有谐波源中，晶闸管中频变频器中的整流器产生的谐波电流是主要的谐波源。
这些谐波电流注入供电系统，在供电线路上产生电压降，谐波电压与基波电压迭加，致使公共连接点（用户接入公用电网的连接处）电压波形畸变。
另外，晶闸管型中频变频器的晶闸管换相时，在电网正弦电压波上产生缺口，也加重了电压波形畸变。
谐波对电网造成的危害是多方面的：1、对电气设备的影响当谐波数h=3k-1次时，谐波电压分量为逆序分量（2、5、8……），产生逆序磁通，使电动机产生反转力矩，引起发电机定子、转子产生附加损耗和附加温升，转子尤为严重，而影响发电机输出，导至电动机的功率因数和最大转矩下降。
变压器的激磁电流额外加大。
功率损耗增加影响仪表的准确度。
（有关资料介绍：电压畸变率超过10%会导致电子开关产生误动作，超过5%会导致计算机系统紊乱。
）2、对电力电容器造成的损害。
谐波增加电容器介质的局部放电和热老化，使其损耗增加，从而使电容器因温升而导致损坏。
有时会产生谐波放大，使电容器损坏加快。
还会引起机械振动。
③对自控系统和继电保护造成不良影响④对输配电线路造成不良影响谐波影响的抑制措施：1、增加短路比。
短路比是指电网短路容量与变频器额定功率的比值。
如未采取谐波抑制措施，为保证电能质量，必须对变频器额定功率加以限制，即增加短路比。
2、分别提高整流变压器的网侧及阀侧电压等级，加强系统承受谐波的能力。
中频炉谐波危害和治理措施
中频炉谐波危害和治理措施谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有分量为工频单频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。
一、中频炉谐波产生的原因谐波产生的原因多种多样。
比较常见的有两类：1、由于非线性负荷而产生谐波，例如可控硅（晶闸管）整流器、开关电源等，这类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。
例如：三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。
2、由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频器，这类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。
例如：使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波，还产生频率为1640Hz的分数谐波。
二、中频炉谐波的危害中频炉在使用时产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。
1、谐波使电能传输和利用的率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁。
2、会降低用电设备的率和使用寿命并增加损耗；直接影响着变压器的使用容量和使用率；同时还会造成变压器噪声增加，大大的缩短变压器的使用寿命。
3、影响着供电系统的无功补偿设备；当电网之中存在谐波时，投入电容器后其电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。
如果谐波含量较高就会使电容过电流和过负荷，使电容过热，缘介质加速老化。
4、高次谐波会产生浪涌电压或电流，浪涌冲击是指系统发生短时过(低)电压，即时间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲，这种脉冲可以是正性或负性，可以具有连串或振荡性质，导致烧毁电器。
5、在电网谐波源较多的区域，甚至都发生了大量电子表里电容击穿，变电所电容器烧毁或跳闸。
6、谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。
对于电力系统外部，谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。
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浅析中频炉谐波影响及治理
潘卫国
（江苏省大丰市供电公司，江苏大丰224100）
在当前的电力网中，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网谐波分量所占
比重越来越高。
它不仅增加电网的供电损耗、影响设备绝缘，而且造成了保护装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。
1谐波产生的原因
谐波的产生主要是来自非线性电气设备的使用：1.1具有铁磁饱和特性的铁芯设备，如：变压器、电抗器等；1.2以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼纲电弧炉、中频炉等；
1.3以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备（整流器、逆变器、变频器）、变频调速和调压装置、大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备由于负荷具有其电流不随着电压同步变化的非线性特性，使得流过负荷的电流呈非正弦波形，它由基波及其整数倍的谐波组成。
产生的谐波使电网电压严重失真。
如江苏都洪铸造公司，采用35kV 线路供电，主要用电设备是中频炉。
供电公司就该企业对公用电网电能质量的影响进行了监测，监测结论为：该企业6脉冲中频
炉产生的5、
7次谐波电流导致35kV 母线的电压畸变率超出国标允许值。
（具体见下表数据）
负荷产生的谐波电流表
从上表可看出，该客户用电设备产生的5、7、11、13次谐波电流
分别为允许值的3.21、1.4、1.23、1.16倍。
尤其是五次谐波分量已经严重超标。
2谐波的危害
谐波对电力系统有着较为广泛的多方面危害，主要表现为能耗增加、
导体发热、以及对保护装置及计量仪器准确性等影响。
2.1谐波对变压器的影响
当较高频率的电流注入变压器时，将产生趋肤效应和邻近效应，在绕组中引起附加损耗，与变压器铁芯有关的铁损亦有增加。
变压器将产生过热现象。
谐波电压还会使变压器激磁电流增大，效率降低，功率因数值下降。
当谐波电压长期存在且较为严重时，将会危及变压器主绝缘。
2.2谐波对电力电容器的影响当电容器组回路阻抗呈容性时，并联电容器对谐波电流起放大作用，特别是当系统等值感抗和电容器组回路容抗构成谐振条件，产生电流谐振时，即使较小的谐波电流也会放大若干倍，致使电容
器的损耗急剧增加，引起电容器的过热或损坏。
另外，谐波电压值增高使电容器的损耗系数和附加损耗增加，导致容易发生故障和缩短电容器的寿命。
2.3对电力线路的影响
当谐波电流通过架空线时，可能产生串联谐振，甚至造成危险的过电压。
电力电缆在谐波电压作用下，绝缘强度降低，泄漏电流增大，使寿命缩短。
此外，谐波还会对旋转电机、继电保护和自动装置工作的可靠性、测量和计量仪器的准确性产生严重的不利影响。
3治理谐波的主要措施谐波超标影响供电质量，事关供电企业和广大电力用户的切身
利益。
针对谐波产生的原因及特点，
一般从管理上和技术措施上采取以下对策：
3.1加强谐波管理，严格执行国家的相关标准对于新申请用电的大容量非线性用电客户，必须委托有资质的单位进行电能质量评估，出具电能质量评估报告。
电能质量评估不合格的用户谐波治理装置必须同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用。
其他有谐波源的电力客户，应加装谐波在线监测装置，在供用电合同中明确供用双方的权力和义务。
3.2谐波治理技术措施（1）装设LC 滤波器。
LC 滤波器也称为无源滤波器，是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置，并调谐在某个特定谐波频率。
滤波器对其所调谐的谐波来说是一个低阻抗的“陷阱”。
理论上，滤波器在其调谐频率处阻抗为零，因此可吸收掉要滤除的谐波。
但同时可能存在无功倒送问题，并且其本身也存在一定的损耗。
（2）有源滤波。
电力有源滤波器是一种动态谐波补偿设备，谐波补偿效果好。
但该滤波器成本高，投资回报长，大多数中频炉企
业较难承受。
（3）双回路双频炉。
两台变压器接线分别采用Y/Y 、Y/△，将其变成12脉冲整流，再通过高通滤波器滤除11次以上的高
次谐波。
在谐波源附近安装滤波器，就近吸收谐波电流。
这是一种比较常用的抑制谐波方法，各谐波源用户可以根据自己的电压等级，谐波源大小灵活采用。
由前例江苏都洪铸造公司的用电设备特性可知，该用户具有典型的6脉整流特性，主要产生以5、7、11、13次谐波为主的奇次谐波。
因11次及以上谐波相对较小，加装11次高通滤波支路即可将其抑制到国家标准以下，故谐波滤波装置主要考虑以滤除5.7次谐波为主（对11次及以上谐波也都有一定的吸收作用）的滤波补偿方式。
都洪公司在供电公司的指导下与上海某电气公司签订了谐波治理合同。
通过多次的测量、系统分析、仿真及计算，该电气公司在35kV 进线测安装5次和7次单调谐滤波器解决谐波超标问题。
在中频炉正常生产以后，投入35kV5次和7次单调谐滤波器，通过电能质量监测仪器测试，5次和7次谐波电流均低于国标限值，取得了预期的滤波效果。
都洪公司各次谐波电流测试值（安培）
结束语：电网中的谐波问题应得到供用电双方的高度重视。
谐
波治理合格，既提高了电能质量和电网运行的稳定性，同时也提高了用户自身的经济效益。
谐波源用电企事业要积极采取有效的消除谐波措施，供电企业也要努力提高网络抗谐波干扰能力。
供电企业还应积极与地方政府主管部门主动沟通汇报，取得地方政府和用电企事业单位的理解和支持。
参考文献
［１］武汉高压研究所．高电压技术［Ｚ］．
［２］江苏省电力公司．３５ｋＶ及以下客户端变电站建设标准［Ｓ］．［３］电力需求侧管理指导中心．电力需求侧管理［Ｚ］．
摘要：电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率是电能质量的一个重要指标。
谐波对电能的质量具有重要的
影响，严重时直接影响安全供用电。
本文对谐波的产生、危害作了阐述，提出了本地区谐波治理的方法。
关键词：谐波；产生原因；危害；治理方法６６··。