中頻爐工作頻率范圍在 10KHZ-150KHZ 之間,主要用于鋼鐵鑄造等冶金行業的熔煉。一般常見于大型鋼鐵廠、汽車制造廠的鑄造車間或中小型鑄造企業。中頻爐由于自身的負載特性,它在熔煉的過程中會產生大量的高次諧波,如果局部地區有集中的中頻爐鑄造企業,該地區的電力系統很容易遭到諧波的破壞,產生大面積供電故障的安全隱患。
1、中頻爐的負載特性:
中頻爐由于經工頻電源整流,逆變為中頻,工作過程中會產生大量的高次諧波,通過對其產生的諧波的頻譜分析可以得出,產生的高次諧波的頻譜分量與其前端的整流方式密不可分。絕大多數中頻電爐的整流方式為 6 脈沖相控整流,產生的諧波主要有 5、7、11、13 次諧波,其中 5、7 次諧波含量最高。
與此同時,中頻爐在整個加熱熔煉過程中功率因數的變化也要經歷三個階段,分別是:⑴ 0.7 左右的工作狀態,⑵ 0.9-0.93 左右的工作狀態,⑶ 0.98 左右高功率因數的工作狀態。
2、中頻爐負載的難點以及治理目標:
需要指出的是當中頻爐工作在上述第 3 階段時,伴隨高功率因數的同時,其諧波電流與工作電流也同時達到了最大值。一般情況下,使用有源濾波器對中頻爐進行諧波治理會達到較好的濾波效果。但絕大多數中頻爐廠家的生產成本較低,而有源濾波器的造價相對較高,很多中小型鑄造企業無法負擔起昂貴的使用成本。
雖然無源濾波器的濾波效果不像有源濾波器那么突出,但無源濾波器造價相對較低,并且華天無源濾波器可以根據中頻爐的工作頻率、工作周期、諧波特性進行專門的設計。因此,無源濾波器就成為治理中頻爐負載的首要選擇。
山大華天無源濾波器針對中頻爐行業的負載主要有以下兩個治理措施:
⑴ 絕大多數中頻爐在自身設計上都會有爐內的三相平衡電容器,這樣,中頻爐在工作的過程中功率因數就會有很大的提高?;诖?,華天無源濾波器的設計理念是保證爐子的高功率因數不損失的同時,盡可能的設計治理諧波效果最好的無源濾波器,以達到諧波濾除和無功補償的雙重功能。
⑵ 無源濾波器內的電抗器和電容器單獨設計,與用戶現場的配電環境和負載特性完全匹配。尤其是將配電變壓器的容量、連接組別、短路阻抗、負載的諧波含量和頻譜特性等綜合考慮,做到最大限度的濾除諧波。
3、山大華天冶金機械鑄造行業業績
?白城中一精鍛股份有限公司
?煙臺富野機械有限公司
?煙臺海山建筑機械有限公司
?諸城市信科電力工程有限公司
?章丘刁鎮精密鑄造廠
?固安如峰精密鑄造有限公司
?山東勝利鋼管有限公司
?濟南華銳鐵路機械制造有限公司
?章丘龍騰水泥機械有限公司
?荏原機械有限公司煙臺分公司
?煙臺富潤斯凱特鋼絞線有限公司
?臨清市龍山液壓機械制造有限公司
?山東禹王管業有限公司
?山東華動鑄造有限公司
?山東鑫福源機械鍛壓有限公司
?成都東光中一精鍛有限公司
?……
4、典型案例介紹—白城中一精鍛股份有限公司
下面一則案例是山大華天為白城中一精鍛股份有限公司鑄造車間的中頻爐進行綜合治理的情況。
以下是山大華天無源濾波器投入前后的現場對比數據:
1)相電壓波形前后對比圖
濾波前相電壓有效值和波形 濾波后相電壓有效值和波形
2)相電壓諧波含量前后對比圖
濾波前相電壓諧波含量 濾波后相電壓諧波含量
3)相電流波形前后對比圖
濾波前相電流有效值和波形 濾波后相電流有效值和波形
4)相電流諧波含量前后對比圖
濾波前相電流諧波含量 濾波后相電流諧波含量
濾波前后測試結果分析:
從設備投入前后的對比狀況可以明顯看出華天無源濾波器的良好治理效果。無論是電壓畸變率還是電流畸變率都有明顯的下降,諧波電壓的含量也已經達到了國標要求。