滤波柜的实际应用钢棒生产线滤波补偿装置应用

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用户情况概述
天津某金属制品公司钢棒生产线采用中频加热系统产生大量的谐波，使无功补偿电容器无法正常投入运行，整体功率因数在0.75左右，年无功利率电费在26.3万，生产线电气设备受谐波影响故障率高，变压器噪音及温度高，夏季温度达70度。
一、预应力钢棒概述
高强度预应力钢棒热处理生产线，又称管桩钢丝（PC钢棒）热处理生产线。它是由放线装置、矫直装置、牵引装置、淬火装置、回火装置、剪切装置、收线装置等组成的机械系统，及由多台工作在不同频率的大功率感应加热电源装置、自动控制和配电操作装置等共同组合的机电一体化感应热加工成套设备；主要应用于冶金建材、金属制品等行业；是管桩钢丝、铁路轨枕钢丝、及多种线缆材料感应热处理加工的成套生产设备。
预应力钢棒热处理生产线中频电源以0.4kV电压供电，其主要负荷为6脉动整流，整流设备在工作中在把交流变为直流的同时产生大量的谐波，同时消耗大量的无功功率。谐波电流注入电网，在电网阻抗上产生谐波电压，引起电网电压电流畸变，影响供电质量及运行安全，使线路损耗及电压偏移增加，对电网和工厂本身电气设备均会产生不良的影响。
1） 中频电源的整流装置为6脉动可控整流；
2） 整流装置所产生的谐波为6K+1次奇次谐波，采用傅立叶级数对电流进行分解变换，可知电流波形含有6K±1次高次谐波，根据对中频炉的测试数据，其谐波电流含有量见下表：
6脉动桥式换流器谐波电流含有量：（In/I1）
谐波次数 5
7
11
13
17
19
23
25

谐波含量 0.2
0.11
0.06
0.04
0.02
0.007
0.007
0.006


二、供电系统及数据
公司由一路10KV进线，厂内安装800KVA整流变压器2台，500KVA整流变压器3台，均为10KV/0.4KV。5台整流变压器分别带3条预应力钢棒热处理生产线，如下图：

三、滤波补偿装置设计依据
1、根据电能质量　　公用电网谐波　　　　GB/T14519-1993
2、根据电能质量　　电压波动和闪变　　　GB12326-2000
3、根据供电系统阻抗和相关参数
4、根据现场测量结果及仿真计算
四、治理方案
1、 治理目标
根据企业实际情况，我公司针对钢棒生产线谐波治理设计了整套滤波方案，综合考虑负荷功率因数、谐波吸收需要和背景谐波，在企业每台变压器 0.4KV低压侧各安装一套谐波滤波装置对谐波进行治理。
滤波装置谐波电流的设计满足国标GB/T14549-93《电能质量　公用电网谐波》的管理规定。
l 在0.4KV系统运行方式下，滤波设备投运后，滤波