摘要：大型精煉爐在對鋼水進(jìn)行加熱并精煉的過程中,由于電弧電流的不穩(wěn)定變化,會產(chǎn)生高次諧波注入電力系統(tǒng),同時從電力系統(tǒng)中吸收大量無功功率造成35kV母線電壓波動。電力系統(tǒng)諧波的存在將會縮短電氣設(shè)備的壽命、增加電力系統(tǒng)引發(fā)諧波諧振叫的概率、導(dǎo)致續(xù)電保護(hù)和自動裝置誤動作以及干擾通信等。本文對諧波濾波及無功補(bǔ)償裝置的工作原理進(jìn)行了深入的研究,通過對諧波濾波及無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)化設(shè)計及模擬仿真,以達(dá)到有效治理諧波、提高功率因數(shù)和優(yōu)化電能質(zhì)量的效果。

關(guān)鍵詞：精煉爐；諧波濾波；無功補(bǔ)償

0引言

大型精煉爐治煉過程中會產(chǎn)生大量的諧波并消耗大量的無功功率.諧波和低功率因數(shù)對電氣設(shè)備會產(chǎn)生很大的危害并帶來許多附加的經(jīng)濟(jì)損失。電力系統(tǒng)中的諧波問題會導(dǎo)致電力設(shè)備發(fā)生故障、降低爐變變壓器網(wǎng)的運(yùn)行效率、影響周邊的用電安全、增加電力系統(tǒng)的網(wǎng)損以及引起線路誤跳閘等一系列問題。因此,企業(yè)需要對大型精煉爐治煉過程中引起的電能質(zhì)量問題加以治理。

1.諧波濾波及無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用

結(jié)合以上設(shè)計方案，針對精煉爐分一臺單獨(dú)運(yùn)行和兩臺同時運(yùn)行這兩種工況分別進(jìn)行仿真計算和分析，實際測試兩種工況下的諧波計算結(jié)果如表5所示

如表5所示，當(dāng)投入使用濾波器后,負(fù)荷生產(chǎn)時注入電力系統(tǒng)的各次諧波電流和母線諧波電壓含有率均能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)^[4]的要求，同時防止了旁頻諧波放大及電力系統(tǒng)并聯(lián)諧振達(dá)到了治理諧波的目的。

2 安科瑞APF有源濾波器產(chǎn)品選型

2.1產(chǎn)品特點(diǎn)

（1）DSP+FPGA控制方式，響應(yīng)時間短，全數(shù)字控制算法，運(yùn)行穩(wěn)定；

（2）一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無功，可對2～51次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償；

（3）具有完善的橋臂過流保護(hù)、直流過壓保護(hù)、裝置過溫保護(hù)功能；

（4）模塊化設(shè)計，體積小，安裝便利，方便擴(kuò)容；

（5）采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制，使用方便，易于操作和維護(hù)；

（6）輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對電力系統(tǒng)的影響；

（7）多機(jī)并聯(lián)，達(dá)到較高的電流輸出等級；

3.型號說明

4.尺寸說明

5.產(chǎn)品實物展示

ANAPF有源濾波器

6 安科瑞智能電容器產(chǎn)品選型

6.1產(chǎn)品概述

AZC/AZCL系列智能電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補(bǔ)償設(shè)備。它由智能測控單元，晶閘管復(fù)合開關(guān)電路，線路保護(hù)單元，兩臺共補(bǔ)或一臺分補(bǔ)低壓電力電容器構(gòu)成。可替代常規(guī)由熔絲、復(fù)合開關(guān)或機(jī)械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動無功補(bǔ)償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護(hù)方便，使用壽命長，可靠性高的特點(diǎn)，適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?/p>

AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內(nèi)部晶閘管復(fù)合開關(guān)電路，自動尋找適宜投入（切除）點(diǎn)，實現(xiàn)過零投切，具有過壓保護(hù)、缺相保護(hù)、過諧保護(hù)、過溫保護(hù)等保護(hù)功能。

6.2型號說明

AZC系列智能電容器選型：

AZCL系列智能電容器選型：

6.3產(chǎn)品實物展示

AZC系列智能電容模塊AZCL系列智能電容模塊

安科瑞無功補(bǔ)償裝置智能電容方案

7.結(jié)語

大型精煉爐的無功補(bǔ)償及諾波濾波裝置投入使用后，明顯地改善了供電系統(tǒng)35kV母線上的功率因數(shù)，對穩(wěn)定電力系統(tǒng)運(yùn)行、提升變壓器負(fù)載能力、降低電力系統(tǒng)網(wǎng)損、減少電網(wǎng)誤跳閘次數(shù)、提高電氣設(shè)備使用壽命、提高精煉爐治煉效率、節(jié)能降耗等方面起到了重要作用,并可以改善各種經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),提高企業(yè)產(chǎn)品合格率,使得企業(yè)完成各項生產(chǎn)任務(wù)。