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                      中頻爐諧波分析的理論方法

                      來源:徐州特電電氣有限公司 發布時間:2022-02-17 09:00:00

                      在我國的冶金行業中,由于中頻爐具有加熱速度快、生產效率高、氧化脫碳少、節省材料與成本、加熱均勻、芯表溫差小、溫控精度高等特點而得到了非常廣泛的應用。但是,中頻爐是由一系列整流逆變裝置組成,相對于供電電源可看作是一個典型的非線性負載,含有大量的諧波成分,且功耗大、功率因數低。其產生的大量中頻爐諧波以及消耗的無功功率會影響到電能質量,而各種敏感負載對電網的供電質量又提出了更高的要求,因此進行中頻爐諧波治理已經是必然的事情。


                      現如今對于一般的諧波危害,有諧波源治理、安裝濾波補償裝置及其他的治理方法,但主要還是采用安裝濾波補償裝置。根據電力系統綜合計算分析軟件 ETAP 分析負荷中頻爐對電網的影響,并且設計出合理高效的諧波治理方案。

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                      1.中頻爐諧波分析的理論方法

                       中頻爐電源整流環節有六脈沖、十二脈沖和二十四脈沖等整流電路。每種整流電路的特征諧波的含量和次數都不同,需進行特別處理。單組全橋六脈沖整流電路以其工藝成熟、成本低的特點成為工礦企業普遍使用的類型。六脈沖整流電路忽略換相過程和電流脈動,交流側各相電流在理想條件下可近似地用方波來表示,考慮到電路阻抗壓降,電機的輸入電壓發生畸變。利用傅立葉變換分解諧波電流:

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                      ETAP是由美國OTI公司開發的全圖形界面的電力系統仿真分析計算軟件。在仿真分析方面,該軟件集成了潮流分析、短路計算、暫態穩定分析、諧波分析、可靠性分析等模塊,并提供了簡便快捷的電力系統模型搭建方式,的電力系統參數輸入和連線圖操作都可以直接在圖形界面上完成,顯示結果一目了然。


                      利用ETAP中潮流分析和諧波分析模塊對某一鋼鐵廠容量為1000kVA變壓器所帶中頻爐進行仿真,建立起諧波負荷模型。由于中頻爐負荷的不平衡性,母線的三相諧波電流幅值也將不相等,考慮很嚴重的情況,取對應h次諧波電流幅值很大的一相作為三相諧波電流輸入。如下圖所示:



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