中频炉专用谐波治理柜滤波补偿柜

山东某铸造公司主要设备为中频电炉，中频电炉属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿电容器无法正常投入运行，功率因数达不到供电要求的0.9以上，每月产生无功罚款1.2万元左右，变压器温度在夏季达75度，造成电能浪费，寿命缩短。
一、中频电炉概述
中频电炉铸造车间以0.66kV电压供电，其主要负荷为6脉动整流中频炉，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，属典型谐波源；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、中频原理

三相桥式全波整流电路将工频50HZ整流成脉动的直流电，可以调节的直流电压Ud,来调节负载电流。LD为滤波电抗，是把工频和中频网络隔开，并把直流电流滤成平化的波形。逆变电路是8只晶闸管组成单相桥式逆变电路，它将直流电流逆变为交流中频电流，并将它送入负载。负载电路是炉圈与电热电容组成并联谐振。逆变电路的输出频率受负载电路振荡频率控制，工作在略高于负载振荡频率。
并联变频电路对负载的适应能力特别强，是当前应用最广泛的一种电路，主要是用作中频熔炼和透热的电源。
特征谐波分析
1） 中频炉的整流装置为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

f谐波含量
0.23
0.11
0.08
0.07
0.02
0.01
0.007
0.006

中频炉在工作过程中，产生大量的谐波，针对中频炉的测试及计算结果，特征谐波主要以5次为最大，7次，11次，13次谐波电流比较大，电压电流畸变严重。
二、基础数据及系统图
1、中频炉参数：中频炉由一台变压器独立供电，容量为2吨，视在功率S=2000KVA，有功功率为P=1800KW，无功功率为Q=1020KAR，功率因数为PF=0.87，供电电压U=660V，工作电流I=1750A。
2、变压器参数：变压器型号为S11-2500KVA，电压为10000V/660V，额定电流为I=2186A。
3、实际运行参数：视在功率S=700KVA-2200KVA，有功功率为P=600KW-2000KW，无功功率为Q=550KAR-1150KAR，功率因数为PF=0.6-0.93，工作电流I=430A-1924A
4、供电系统图：

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