无源滤波装置在中频炉上的应用及故障分析.pdf

《无源滤波装置在中频炉上的应用及故障分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、产品与解决方案无源滤波装置在中频炉上的应用及故障分析何庆亚(上海追日电气有限公司，上海200331)摘要本文结合一故障案例，重点分析无源滤波装置的故障原因，指出中频炉无源滤波的注意事项，及其优化设计思路。关键词：中频炉；无源滤波；故障中频电源作为-~e0控制方便、效率高、投资成800kvar和1400kvar。单独运行一台中频炉投入5本低的整流设备，被越来越多的用于工业生产中，次和7次支路；运行两台及3台中频炉，3条支路中频炉就是其中最典型的负荷。但同时中频炉又是全部投入，以保证较好的滤波补偿效果。重要的谐波源，尤其是多台中频炉集中使用时，严经过仿真和计算，确定各支路的参

2、数选择见表1。重影响了整个系统的供电质量和用电安全l3]，因此表1设计滤波支路参数必须装设滤波装置。F5HP7HPl1补偿容量／kvar8008001400目前，无源滤波装置是中频炉谐波治理的主要谐振点4．86_810．8方式，由无源LC滤波原理，其滤波频率固定，中品质因数6088频炉生产工艺又非常复杂，所以设计时要充分考虑基波容抗／Q12812871．9l中频炉各种工况及谐波频谱，否则无源滤波装置就基波感抗／Q5．562．770．62会出现故障，甚至事故跳闸。基波电流／A47．1546．1O80．98谐波电流／A454570l无源滤波设计高通电阻／(Q／kW)无150．

3、553．5／4．5／5．5SY钢厂是一家以中频炉炼钢为主的冶金企业，安装容量／kvarl500l5002670该厂35kV进线中有两台主变容量分别为12．5MVA、实际补偿量／kvar8l6．7798．5l402．7电容／uF24．924．944．335kv／10kv，10kV母线上主要有3台12t中频炉，电抗器／mHl7．688．8l1．96单台炉变容量8000kVA，采用双绕组12脉波整流。由表I可知，系统投入5、7、11次滤波支路后，由于系统正在筹建，所以无法进行相关测试，SSE实际的补偿容量为3018kvar>3000kvar，可以满足公司设计无源滤波装置时，主要

4、依据以下方面。系统的平均功率因数在0．95以上。1)根据12脉整流方式中频电源的工作特性，认为主要典型谐波次数应为11、13次同时含有5、7次，2投运效果及故障分析其平均值可达基波分量的5％～10％；并参照国标而现场无源滤波设备投运后，5次和l1次支路《GB／T14549—93》谐波电流叠加公式，计算三台分别出现跳闸现象，设备不能稳定运行，为了准确中频炉同时工作10kV侧产生的最大谐波电流为5次找出现场设备故障原因，SSE公司对该钢厂10kV1≠}60．36A，7次30．64A，11次68．46A，l3次57．68A。单变系统进行了实地测试，测试结果见表2和图1。台中频炉

5、正常工作周期为1．5h，主要有加热和保温由此可见，中频炉谐波电流频谱极为复杂，2～两种工作状态，单炉正常工作时平均自然功率因数l3次谐波电流含量都较大，与中频炉12脉整流方为0．90，将功率因数提高No．95需要的补偿容量为式下典型谐波含量有明显出入，故SSE公司的设计3000kvar。依据有误。2)根据谐波电流的特性确定3条滤波支路，各支路的调谐频率和滤波器类型为5次单调谐结构，7次、l1次二阶高通结构【4】；根据系统工况及滤波要求确定3条支路基波补偿容量分别为800kvar、图1系统功率因数记录86l电ill技镦2012fg~2产品与解决方案表2谐波电流值(A)(保持

6、炉料温度)时，此时需要功率最小，整流器次数最大值95％概次数最大值95％概的电压输出控制角基本达到最大，功率因数最低。率大值率大值现场中频炉功率因数低，首先是由现场生产工0238．69．43146．444．28艺决定，现场只有一条连铸线，3台中频炉，最多0331．56．66l58．874．610414．27．96166．213．8l有两台处在加热状态，有一台始终处在保温状态，0519．Ol1．29176．734．99而保温时功率因数只有0．25。其次用户10kV被限068．872．97185．891．86流1000A，而额定电流就有1443A(2500／10／1．732=

7、0719．5l1．14l95．O84．231443)，中频炉输出电压被限制，自然功率因数达不08l3．09．56205．112．18到0．90。09l8_5l1．46214．212．4510l1．58．51223．981．993设计更改ll29．123．7l2310．16．22125．763-3l242．8l2_35现场中频炉谐波电流频谱很复杂，如果要解决l319．015．64257．985．47现场的谐波问题，必须在4次和7一l1次之间增加补中频炉平均自然功率因数较低为0．85左右(用偿支路，这样将大大增加成本，且安装空间有