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中频炉谐波电流的危害

人气:1126次发表时间:2018-10-31

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中频炉的核心是电源系统,其“交-直-交”变换,中频炉逆变出固定频率(静止变频方式)或可调节频率的中频输出。可控硅(晶闸管)整流,可调节直流输出电压,但其电压、电流的相位特性使电源装置的功率因数降低。

逆变以可控硅进行换流,可控硅导通和关断形成大量高次谐波(5、7、11、13次谐波,6n±1),整流调节时,整流可控硅的非过零点导通,也是谐波产生的根源。因此,中频炉系统谐波治理是非常重要的。

中频炉系统谐波治理的传统方法是LC滤波器,LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置,由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联(在谐波频率附近成低阻),除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要。

这种滤波器出现最早,成本比较低,但同时存在一些较难克服的缺点,比如只能针对单次谐波,容易产生谐波共振(即谐波放大),导致设备损毁,随着时间谐振点会漂移,导致谐波滤除效果越来越差。同时,这一方式无法应对瞬变、浪涌和高次谐波。

谐波电流的危害主要有以下几个方面:

1.谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振,造成严重事故及不良后果。

2.谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小,增加线路损耗。

3.谐波电流在供电变压器中,产生附加高频涡流铁损,使变压器过热,降低了变压器的输出容量,使变压器噪声增大,严重影响变压器寿命。

4.谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大,造成电容器及电容器回路过热,绝缘老化,寿命缩短,甚至损坏。

5.谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。

6.谐波电流使供电电压产生畸变,影响电网上其它各种电器设备不能正常工作,导致自动控制装置误动作,仪表计量不准确。

由于谐波畸变严重以及变压器长时间超负荷运行,变压器损耗较大;谐波致使电容补偿屏不能正常工作,功率因数较低;同时谐波功率和畸变功率都将造成较大的功率浪费。

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