中频炉谐波治理
浅析中频炉谐波影响及治理
科技论坛浅析中频炉谐波影响及治理潘卫国（江苏省大丰市供电公司，江苏大丰224100）在当前的电力网中，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网谐波分量所占比重越来越高。
它不仅增加电网的供电损耗、影响设备绝缘，而且造成了保护装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。
1谐波产生的原因谐波的产生主要是来自非线性电气设备的使用：1.1具有铁磁饱和特性的铁芯设备，如：变压器、电抗器等；1.2以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼纲电弧炉、中频炉等；1.3以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备（整流器、逆变器、变频器）、变频调速和调压装置、大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备由于负荷具有其电流不随着电压同步变化的非线性特性，使得流过负荷的电流呈非正弦波形，它由基波及其整数倍的谐波组成。
产生的谐波使电网电压严重失真。
如江苏都洪铸造公司，采用35kV 线路供电，主要用电设备是中频炉。
供电公司就该企业对公用电网电能质量的影响进行了监测，监测结论为：该企业6脉冲中频炉产生的5、7次谐波电流导致35kV 母线的电压畸变率超出国标允许值。
（具体见下表数据）负荷产生的谐波电流表从上表可看出，该客户用电设备产生的5、7、11、13次谐波电流分别为允许值的3.21、1.4、1.23、1.16倍。
尤其是五次谐波分量已经严重超标。
2谐波的危害谐波对电力系统有着较为广泛的多方面危害，主要表现为能耗增加、导体发热、以及对保护装置及计量仪器准确性等影响。
2.1谐波对变压器的影响当较高频率的电流注入变压器时，将产生趋肤效应和邻近效应，在绕组中引起附加损耗，与变压器铁芯有关的铁损亦有增加。
变压器将产生过热现象。
谐波电压还会使变压器激磁电流增大，效率降低，功率因数值下降。
中频炉谐波治理装置无功补偿及中频炉谐波解决方案
中频炉谐波治理装置无功补偿及中频炉谐波解决方案中频炉行业分析谐波分为三类，即零序、负序、和正序。
零序的谐波如3次，6次，9次，12次，……，产生不变的磁场，使变压器、用电负载、线缆等的磁性损耗大大的增高，特别是造成中性线（零线）过流（是正常电流的3～20倍），并转化为高热而损失电能或产生事故。
负序的谐波如2次，5次，8次，11次，……，产生反方向的旋转磁场，使转动设备力矩下降，浪费动力而损失电能；正序的谐波如4次，7次，10次，13次，……，则产生间歇正向磁场，使转动设备转速不稳并与负序分量一起，造成设备的振动和抖动。
谐波的存在使电力设备损耗增加、寿命缩短、绝缘老化、温度升高。
高次谐波的存在对通讯系统工程产生干扰。
对自动化产生误动作。
加大计量误差。
影响设备正常运行。
当电网安装有补偿电容时，问题尤其严重。
高次谐波可能因电容器组的配置而造成系统谐波放大，产生并联或串联谐振。
损坏供、用电设备，或者进入电容器组,造成电容器组过载而发生击穿报废。
中频电炉属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿电容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。
中频炉典型案例分析某铸造公司主要设备为中频电炉，中频电炉属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿电容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，每月产生无功罚款1.2万元左右，变压器温度在夏季达75度，造成电能浪费，寿命缩短。
中频电炉铸造车间以0.66KV电压供电，其主要负荷为6脉动整流中频炉，整流设备在工作中在把交流变为直流的同时产生大量的谐波，属典型谐波源；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。
三相桥式全波整流电路将工频50HZ整流成脉动的直流电，可以调节的直流电压UD，来调节负载电流。
LD为滤波电抗，是把工频和中频网络隔开，并把直流电流滤成平化的波形。
中频炉用电的谐波危害及治理
从 表 １中 可 以 看 出 ：① ５次 、７次 、１１次 谐 波 较 大 ，
的 学 习 ，严 格 按 照 标 准 开 展 设 计 。 在 设 计 过 程 中 ，紧 密 运 维 检 修 部 、营 销 部 、乡 镇 电 管 部 及 各 乡 镇 供 电 所 在 配
结 合 县 域 实 际 ， 按 照 适 度 超 前 的 原 则 合 理 确 定 线 路 出 网 日 常 运 维 管 理 方 面 的 职 责 ． 确 保 了 配 网 运 维 工 作 的
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（１）做 好 日 常 运 维 管 理 。 为 加 强 配 网 管 理 ，该 公 司
术 导 则 》《１０ ｋＶ 配 电 线 路 典 型 设 计 》等 设 计 导 则 、规 范 制 定 并 下 发 了 配 电 设 施 维 护 管 理 的 相 关 办 法 ， 明 确 了
入 运 行 以 后 烧 毁 ，同 时 使 周 围 的 一 些 用 电 设 备 损 坏 。经 供 电 企 业 检 查 。该 厂 的 中 频 炉 投 入 运 行 以 前 ．电 网 三 相 电 压 平 衡 。电 压 为 ４００— ４１０ Ｖ．属 于 正 常 的 范 围 ．但 在 中 频 炉 投 入 运 行 以 后 ． 运 行 工 人 反 映 电 压 达 到 ４３０— ４４０ Ｖ。且 三 相 不 平 衡 。 电 压 异 常 升 高 是 用 电 设 备 损 坏 的 主 要 原 因 ，而 此 次 电压 异 常 升 高 是 由 高 次 谐 波 电 流 引 起 的 。平 时 在 运 行 巾 ，我 们 也 经 常 发 现 提 高 功 率 因 数 的并 联 补 偿 电 容 器 损 坏 率 比较 高 。使 功 率 因 数 难 以 调 节 ． 同 时 也 发 现 过 接 在 同 一 条 线 路 上 在 中 频 炉 附 近 的 宾 馆 用 电 电能 表 误 差 增 大 等 ，这 些 都 和 电 网 中 谐 波 畸 变 率 大 有 直 接 的 关 系 。
中频炉谐波治理
中频感应炉的电源系统是电源系统中最大的谐波源。
常见的有中频炉和高频感应炉。
简单的介绍通常，六脉冲中频炉主要产生5次和7次谐波。
对于12脉冲转换器，主要是5次，11次和13次谐波。
通常，小型转换器使用6个脉冲，大型转换器使用12个脉冲。
例如，炉变压器的双辅助侧采用Y /△型连接，实现30度相移；在两台炉变压器的高压侧采用相移或扩展三角形或之字形等相移措施，并采用二次双辅助侧星形角连接形成24脉冲中频电源，以减少对电网的影响。
电网上的谐波。
如果炉子在使用中产生大量谐波，会导致电网严重的谐波污染。
谐波会降低电力的传输和利用效率，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使绝缘老化，缩短使用寿命，甚至发生故障或烧毁；谐波会引起电力系统的部分并联谐振或串联谐振，放大谐波含量，并引起电容器补偿设备和其他设备烧毁。
当无功补偿不能使用时，会发生无功损失，导致电费增加。
谐波还会导致继电保护和自动设备误操作，从而导致电能测量混乱。
对于外部电源系统，谐波会严重干扰通信设备和电子设备。
因此，提高中频炉的电能质量已成为重点。
参数频率：50 Hz;电压：400v-750v;负荷：GW系列0.5T，0.75T，1t，1.5T，3T中频熔炉;变压器容量：315KVA，500KVA，630kVA，800kVA，1000KVA;效果和特点1.第一个功能是吸收谐波。
经过谐波处理后，PCC点的电流和电压达到GB / t14549-1993标准的允许值。
2，滤波效果明显，五，七，十一谐波电流吸收率大于75％。
3.提高变压器利用率，改善变压器的温升和噪声。
4.减少系统损耗，提高生产效率。
5.稳定切换，改善三相不平衡。
中频炉谐波治理方案
中频炉谐波治理方案中频炉谐波治理方案背景介绍中频炉是金属加热行业常用的设备，用于原材料加热、熔化和加工。
然而，中频炉在运行过程中会产生谐波，给设备运行和周围环境带来不良影响。
因此，开发一套中频炉谐波治理方案，对提高设备稳定性和降低谐波对周围环境的干扰具有重要意义。
谐波的产生原因中频电力设备在工作过程中，电流和电压会产生谐波，主要原因有以下几点：1. 非线性负载：中频炉采用电子元件进行控制和驱动，这些电子元件具有非线性特性，在工作时会引发谐波的产生。
2. 系统分布电感：中频电源系统由电缆、变压器、电容器等组成，其中的电缆和变压器等分布电感也会导致谐波产生。
3. 系统共轭电容：中频电源系统中存在的电容器会导致谐波产生，并且谐波频率与电容器的参数相关。
谐波的危害与影响谐波产生后，会对中频炉设备和周围环境产生不良影响，具体包括以下几个方面：1. 设备损坏：谐波会导致设备电气部件过热，加速元件老化和损坏，缩短设备寿命。
2. 能耗增加：谐波会增加电网传输损耗，导致设备能耗上升。
3. 噪声扰动：谐波会引起设备振动和噪声，影响工作环境和员工健康。
4. 周围设备干扰：谐波会对周围设备产生电磁干扰，影响其他设备的正常运行。
谐波治理方案为了解决中频炉谐波的问题，制定一套谐波治理方案非常必要。
以下是一些常见的谐波治理方法：1. 谐波滤波器谐波滤波器是一种常见的谐波治理装置，通过引入一个并联的谐波滤波器，可以将谐波流导向滤波器，从而去除谐波分量，使系统中的谐波得到有效抑制。
2. 变压器的配置优化通过对中频炉工作电压进行合理设计，可以减少变压器的励磁电流，降低谐波的产生。
3. 地电网优化通过对地电网进行优化，使用合适的接地电阻和接地方式，可以降低谐波对电网的污染。
4. 换流器技术改进对中频炉的变频装置进行改进，使用多级换流器等技术，可以有效减少谐波的产生。
5. 降噪措施采取一些降噪措施，如加装隔音材料、减振器、静音设备等，可以减少谐波对周围环境的噪声干扰。
怎样治理中频炉的谐波？
怎样治理中频炉的谐波？中频炉利用磁场感应涡电流的原理对金属进行加热。
利用磁场感应电流加热金属是一个传统的工艺，但是过去大多采用工频电流，直接采用工频磁场感应加热的效率很低。
中频炉的原理是将工频电流转变成更高频率（称为中频）的电流，提高了加热效率，中频炉的频率一般在150Hz~3kHz。
中频炉本身等效成一个变压器，炉体内部的待加工金属是变压器的次级绕组，炉体外面的线圈是初级绕组。
当在初级绕组施加电流时，次级就会感应出电流，产生的热量使金属熔化。
向初级线圈中注入电流的装置称为中频炉的电源。
中频炉的电源实际就是一个逆变器，将工频电压整流为直流电压后，逆变得到更高频率（也就是中频）的电压。
中频炉工作时，产生较强的谐波电流发射和射频电流发射。
谐波电流带来的主要危害包括：1)导致电缆过热：谐波电流流过电缆时，比基波电流产生更大热量。
因为我们在进行线路设计时，导体的截面积是按照基波频率设计的，而当这些导体中流过谐波电流时，会引起导体过热，进而导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。
2)导致变压器过热：谐波电流流过变压器时，使变压器在没有达到额定功率时便出现温度过高的现象，导致变压器的实际容量降低。
过高的温度会缩短变压器的寿命。
3)损伤无功补偿装置：谐波电流导致无功补偿装置频繁损坏，或者进入保护状态，有时，不仅无功补偿器出现故障。
4)干扰其它电气电子设备：谐波电流会导致数字控制设备、PLC、数控机床等发生误动作；还会导致信号采集系统、测量仪器等的精度降低，以及电动机发生抖动、过热。
5)导致保护器意外跳闸：也就是电路的负荷远没有达到额定负荷的状态下，电路保护装置就会动作。
6)增加能耗：谐波电流会导致变压器和导线发出额外的热量，这些都会导致额外的电能消耗。
另外，谐波电流所产生的功率都是无功功率，这也会增加能耗。
由于中频炉的谐波电流发射会导致上述的种种危害，因此，对中频炉进行谐波治理是十分必要的。
航天绿电研制开发的ZHF谐波滤波器是专为中频炉开发的谐波滤波器，它能够滤除5次以上的各次谐波电流。
中频炉谐波治理方案
中频炉谐波治理方案一、引言。
中频炉是一种常见的工业设备，用于熔化金属和合金。
然而，中频炉在工作过程中会产生谐波，如果不加以有效治理，谐波会对设备和周围环境造成严重影响。
因此，制定一套科学有效的中频炉谐波治理方案至关重要。
二、中频炉谐波的危害。
1. 对设备的影响，中频炉谐波会导致电力设备过载、损坏，甚至引起设备故障，严重影响生产效率和设备寿命。
2. 对周围环境的影响，中频炉谐波会对周围电子设备产生干扰，甚至对人体健康造成影响，因此需要采取有效措施进行治理。
三、中频炉谐波治理方案。
1. 定期检测，定期对中频炉进行谐波检测，及时了解谐波水平，为后续治理提供数据支持。
2. 谐波滤波器的安装，针对中频炉产生的谐波，可以安装谐波滤波器进行治理，减少谐波对设备和周围环境的影响。
3. 地线的加强，加强中频炉的地线系统，减少谐波对设备的影响，提高设备的安全性。
4. 谐波抑制技术的应用，通过谐波抑制技术，对中频炉产生的谐波进行有效抑制，减少谐波对设备和周围环境的影响。
四、中频炉谐波治理方案的实施。
1. 制定详细的谐波治理方案，包括具体的实施步骤、时间节点和责任人。
2. 选择合适的谐波治理设备和技术，确保治理效果。
3. 对谐波治理方案进行全面的培训和宣传，确保全体员工都能正确理解和执行。
4. 定期对谐波治理效果进行评估，及时调整和改进治理方案。
五、结论。
中频炉谐波治理是一项重要的工作，对于保障设备安全、提高生产效率和保护周围环境都具有重要意义。
通过科学有效的中频炉谐波治理方案的实施，可以有效减少谐波对设备和周围环境的影响，提高设备的稳定性和安全性。
因此，中频炉谐波治理方案的制定和实施是非常必要的。
中频炉工作原理及谐波治理
中频炉工作原理及谐波治理中频炉作为一种重要的工业加热设备，在金属加热、熔炼等领域得到广泛应用。
然而，中频炉在工作过程中往往会产生一些谐波问题，这些谐波不仅会影响设备的正常运行，还会对周围环境和电网造成一定的干扰。
因此，对中频炉的工作原理及谐波治理进行深入研究和分析，对于保障设备正常运转和减少谐波对环境的影响具有重要意义。
一、中频炉的工作原理中频炉是利用电磁感应原理将电能转化为热能的设备。
其主要由功率电源、电磁感应线圈和感应盘（或电极）组成。
工作时，中频电源将低频电能变压升高至工作频率，然后输送给电磁线圈产生强磁场，将感应盘（或电极）中的金属材料加热至高温状态。
中频炉的工作过程可以分为三个阶段：预热阶段、加热阶段和保温阶段。
预热阶段是为了将感应盘（或电极）和炉料预先加热至一定温度，以提高工作效率和保护设备。
加热阶段是中频炉的正常工作状态，此时将大电流通过电磁线圈产生的高频磁场中，产生导体感应电流，并通过其自身 Joule 热效应加热材料。
保温阶段是为了保持炉料温度，防止温度过快下降。
二、中频炉谐波的产生和影响在中频炉的工作过程中，由于炉料的电导率和磁导率等因素，会产生大量的谐波。
这些谐波主要包括第三次谐波、第五次谐波和第七次谐波等高次谐波。
这些谐波除了对电源和电网造成一定的干扰外，还会对电磁线圈等设备产生巨大的热负荷，降低设备的工作效率和寿命。
谐波的影响主要体现在以下几个方面：1. 热损耗增加：谐波会使感应盘（或电极）及其周围环境发生谐振，导致电磁线圈周围的材料加热，造成热能损失的增加。
2. 功率因数下降：谐波会导致功率因数的下降，增加电能损耗，降低设备的能效。
3. 电网污染：中频炉产生的谐波会通过电网传播，对电网造成谐波污染，影响电网的正常运行。
三、中频炉谐波治理方法。
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中频炉谐波治理
一般6脉冲中频炉，主要产生5、7次特征谐波;对于12脉冲换流装置，主要为5、11、13次特征谐波。
一般情况下，小型换流装置采用6脉冲，较为大型采用12脉冲，如炉变压器双副边成Y/△型接线，达成30度的移相;或者两台炉变压器高压侧采外延三角或曲折型接线等移相措施加次级双副边星角接线形成24脉动中频电源，以降低谐波对电网的影响程度。
中频炉在使用时产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。
谐波使电能传输和利用的效率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其绝缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁;谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容补偿设备等设备烧毁。
在无功补偿不能使用的情况下，会发生无功罚款，导致电费增加。
谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。
对于电力系统外部，谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点
通俗的讲，中频炉谐波治理方式的选择，要根据企业具体目标和情况而定：
1、如果只是为了保证设备的生产运行，那么可以选择无源滤波方式。
价格便宜，在滤除65%谐波的同时还可以提供无功功率补偿，能够使设备正常的运行，避免发生设备损坏等情况。
2、如果是供电部门要求达到规定的功率因数，那么可以选择有源
滤波方式。
价格高那么一点点，若需要进行无功补偿，可额外增加电容补偿柜。
有源滤波可精确滤除95%以上的谐波。
3、有源滤波较无源滤波而言，滤波效果好，设备稳定，价格稍稍高一点，现普遍适用于中频炉谐波治理，详细的问题可以百度登陆领步北京了解。