宁波干式变压器在中频炉中的应用

中频电炉属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿宁波干式变压器无法正常投入运行，功率因数达不到供电要求的0.9以上，谐波电流注入电网，在电网阻抗上产生谐波电压，引起电网电压电流畸变，影响供电质量及运行安全，使线路损耗及电压偏移增加，对电网和工厂本身电气设备均会产生不良的影响。

一、谐波特征分析

1） 中频炉的整流装置为6脉动可控整流；

2） 整流装置所产生的谐波为6K+1次奇次谐波，采用傅立叶级数对电流进行分解变换，可知电流波形含有6K±1次高次谐波，根据对中频炉的测试数据，其谐波电流含有量见下表：

6脉动桥式换流器谐波电流含有量：（In/I1）

谐波次数

5??7??11??13??17??19??23??25

谐波含量

0.23??0.11??0.08??0.07??0.02??0.01??0.007??0.006

二、治理方案

由于中频炉在工作过程中谐波较大，如5次谐波达到了基波电流的21.5%，对电网、设备本身和其它用户都造成了不同程度的影响。所以，考虑设备的功率因数特点，采用宁波干式变压器投切模块投切设备，做到谐波消除补偿无功提高功率因数等。

?

针对设备的特性方案采用希拓电气混合抗谐型宁波干式变压器柜滤波兼宁波干式变压器的方式，它的主要作用：改善供电系统的稳定性；抑制谐波电流以减少谐波造成的危害。

中频炉工作过程可分为初加热过程和正常工作过程，初加热过程持续时间短，但高次谐波比较丰富，要考虑各滤波支路不会对高次谐波放大，而在整个过程中正常工作占大部分时间，其中正常工作过程时电流大，谐波含量大。从测试数据看主要谐波成分是5次 、7次、11次、13次其中以5次谐波为最大，电压畸变严重。综上因素考虑滤波装置设计5次、7次、11次三条LC滤波支路，吸收5、7、11次及以上次数的谐波。方案采用仿真法对各回路投入时是否产生非特征频率的谐振进行分析，并最终确定回路的参数。

三、希拓电气谐波治理技术特点

1.?针对用户系统谐波无功专门设计制造，消除特性谐波补偿无功功率，滤波效果明显。

2.?根据谐波源的特性设定滤波器的投切方式和控制策略。

3.?检测系统情况，按照负荷的无功电流、谐波电流进行实现跟踪。使受电功率因数提高到0.95以上，降低配电网的线损、增加配电变压器的承载效率。

4.?补偿过程中电网电压波动满足国家标准GB/12326-90要求，即：满负荷到轻负荷补偿变化引起的一次侧电压波动≤2.5%。

5.?装置保护措施：过电压保护、过电流保护、欠电压保护、接地保护、过热保护。

6.?补偿装置系统总功率损耗：P损小于1.5%*Q总。

7. 系统不产生无线电（射频）电磁干扰。

8. 运行方式：全自动，连续工作。