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TSF低压谐波滤除装置在中频熔炼炉的应用

信息来源:plantb2b.com  时间:2010-11-12  浏览次数:60

  某铸造车间共有10台5000kW中频炉,分别由5台7000kVA变压器变供电,每只变压器变带二台12脉动总功率为5000kW的中频炉。中频电炉将工频50Hz交流电源经过整流,然后再逆变为中频电源(0.3KHz左右),利用电磁感应原理进行加热。中频电炉是典型的谐波源,在运行过程中将产生大量的谐波,给供电系统带来了许多不利因素,主要表现为:1)功率因数很低;2)变压器出力降低;3)由电流谐波引起的“集肤效应”,使变压器温升异常,变压器噪声增大;4)威胁用电安全;5)污染公用电网,电网电能质量受到严重影响。
  铸1、铸3、铸5三台7000kVA炉变额定电压为35kV/0.75kV,由1台110kV/35kV的31500kVA主变供电,在三台炉变的35kV总进线处测量,电压总谐波畸变率(THDU)为17.7%,远远超过国标3%的限值,HRUn(各次谐波电压含有率%)超过国标2.4%限值的有:11次4%;13次4.8%;23次8%;25次14%。
  从以上存在问题来看,已经到了危及电网安全运行的程度,因此必须对谐波加以治理。解决上述问题的途径总体来讲有二条,一是在高压侧集中治理,二是在0.75kV侧就地治理,两种方案通过对比,在0.75kV侧就地治理能从根本上解决变压器出力,温升噪音异常、提高系统功率因数、就地滤除吸收谐波,消除安全隐患等问题。据此,选择了在0.75kV侧就地治理的方案—即在0.75kV侧安装一套TSF低压谐波滤除装置。
  TSF即晶闸管转换滤波器,采用零电压触发技术,具有响应速度快、投切无涌流、无过电压、耐用、寿命较长、免维护等特点。
  LC滤波器也称为无源滤波器,由滤波电容器、电抗器组成。与谐波源并联,具有谐波滤除兼无功功率补偿功能。
  TSF的控制系统由微机控制单元;晶闸管触发单元;RC吸收保护单元;过压、过流、过热保护管理单元等部件组成。微机控制单元采用高速嵌入式系统,动态响应时间<20ms;能提取电网所有参数,包括2~25次电压谐波和电流谐波。
  TSF装置正常运行两个多月后,为取得运行数据、验证运行效果,对系统进行现场测试。从测试结果看,加装TSF低压滤波装置后,电网电能质量得到了明显的改善,功率因数从原平均0.77提高到0.95以上。补偿无功减小了对电网的无功冲击。电压总谐波畸变率(THD)从5.6%降低到1.5%,远低于国标3%的限值。注入PCC点的各次电流谐波均满足GB/T14549-93标准要求。
  电能质量改善后,与电网并联谐波谐振已经消除;7000kVA变的温升降低10℃;噪声明显下降;变压器与线路的损耗降低;系统的安全运行系数大大提高。
  安装滤波补偿装置后功率因数提高,谐波电流大幅度减少,流入各电压等级线路和变压器的基波电流减少,由于各电压等级线路和变压器的电能损耗和电流的平方成正比,因此能减少各电压等级线路和变压器的电能损耗。
  TSF低压滤波装置是目前解决中频熔炼电炉谐波问题,提高功率因数,改善电能质量、提高供、用电设备利用率,提高生产效率,降低生产成本有效、经济的节能降耗的绿色设备,无论从安全生产还是长期运行中节能降耗的角度考虑,应该推广应用。

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