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                      會產生中頻爐諧波的電氣設備

                      來源:徐州特電電氣有限公司 發布時間:2022-02-17 09:13:00

                      中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉變為中頻也就是300HZ以上至1000HZ的電源裝置,把三相工頻交流電,整流后變成直流電,再把直流電變為可調節的中頻電流,供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流,在感應圈中產生高密度的磁力線,并切割感應圈里盛放的金屬材料,在金屬材料中產生很大的渦流。


                      一、中頻爐工作原理


                      1.中頻爐主要由電源、感應圈及感應圈內用耐火材料筑成的坩堝組成。坩堝內盛有金屬爐料, 相當于變壓器的副繞組, 當感應圈接通交流電源時, 在感應圈內產生交變磁場, 其磁力線切割坩堝中的金屬爐料, 在爐料中就產生了感應電動勢, 由于爐料本身形成一閉合回路, 此副繞組的特點是僅有一匝而且是閉合的。所以在爐料中同時產生感應電流, 感應電流通過爐料時, 對爐料進行加熱促使其熔化。 


                      2.中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場,使鐵磁材料內部產生感應渦流并發熱,達到加熱材料的目的。中頻電爐采用 200-2500Hz中頻電源進行感應加熱,熔煉保溫,中頻電爐主要用于熔煉碳鋼,合金鋼,特種鋼,也可用于銅,鋁等有色金屬的熔煉和提溫.設備體積小,重量輕, 效率高,耗電少,熔化升溫快,爐溫易控制,生產效率高。 


                      二、中頻爐諧波產生的原因


                       中頻爐諧波的產生主要是來自非線性電氣設備的使用:


                      (1)具有鐵磁飽和特性的鐵芯設備,比如:變壓器、電抗器等。


                      (2)以具有強烈非線性特性的電弧為工作介質的設備,比如:氣體放電燈、交流弧焊機、煉綱電弧爐、中頻爐等。


                      (3)以電力電子元件為基礎的開關電源設備,比如:各種電力變流設備、變頻調速和調壓裝置、大容量的電力晶閘管可控開關設備等。


                       以上所述的電氣設備被大量的使用于化工、電氣鐵道、冶金、礦山等工礦企業以及各式各樣的家用電器中。以上這些非線性電氣設備由于負荷具有其電流不隨著電壓同步變化的非線性特性,使得流過負荷的電流呈非正弦波形,它由基波及其整數倍的諧波組成。產生的諧波使電網電壓嚴重失真,比如有一部分企業采用35kV線路供電,主要用電設備是中頻爐。供電公司就該企業對公用電網電能質量的影響進行了監測,監測結論為:該企業6脈沖中頻爐產生的5、7次諧波電流導致35kV母線的電壓畸變率超出了國標允許值。如下所示:

                      15.jpg

                      從上表可看出,該用電設備產生的5、7、11、13次諧波電流分別為允許值的3.21、1.4、l.23、1.16倍,尤其是五次諧波分量已經嚴重超標。


                      在當前的電力網中,隨著工業生產水平和人民生活水平的提高,非線性用電設備在電網中大量投運,造成了電網諧波分量所占比重越來越高,比較明顯的就是中頻爐諧波。它不僅增加電網的供電損耗、影響設備絕緣,而且造成了保護裝置的誤動與拒動,直接威脅電網的安全運行。



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