钢包精炼炉的谐波危害及治理
谐波治理措施
谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题，采取的一系列技术手段和措施。
下面列举几种常见的谐波治理措施：
1. 谐波滤波器：谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。
它们可以通过选择合适的滤波器参数，将谐波电流从系统中滤去，从而降低谐波干扰。
常见的谐波滤波器包括无源滤波器（谐波消除器）、有源滤波器、谐波滤波器组等。
2. 谐波控制变压器：谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。
它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰，并保证电力质量。
3. 谐波抑制器：谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。
它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式，来削弱或消除电力系统中谐波的影响。
4. 谐波限制器：谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。
它可以通过控制谐波电流的大小和频率，来避免谐波电流对电力系统的损害。
5. 谐波控制技术：谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。
它通过结合各种谐波治理措施，对电力系统中的谐波进行综合治理，以确保电力系统的正常运行和电力质量。
总之，谐波治理措施旨在降低谐波干扰，保证电力系统的正常
运行和电力质量。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的治理措施，并综合考虑成本、效果、可行性等因素，以达到最佳的谐波治理效果。
冶炼厂谐波治理
２ 原 因分 析
这 家冶炼 厂 主要 用 电设 备 为 中频 炉 ， 电生 用
分量 数据见 表 ２ 。
表 ２ 变压器参数与二次 主侧各次谐波 电流
Ｔａ ． Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｅ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｅ ｏ ｄ ｒ ｉ ａ ｍｏ ｉ ｕ ｒ ｎ ｂ２ ａ ｓ ｏ ｍ ｒ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｍａ ｎ ｈ ｒ ｎ ｃ ｃ ｒ ｅ ｔ
频炉功率 ３０ Ｗ， ０ 一台变频器功率 １０ｋ 两 台电 ｋ ５ Ｗ，
收 稿 日期 ：０ １１－１ ２ １ —１２
・
无功补偿电容器组根据运行功率因数进行 自
２６ ・
２１ ０ ２年第 ２期
・ 无功补偿 ・
毛天舒 ， 等
冶炼厂谐波治理
（ 总第 １０期 ） ４
动 投切 。运行 中发现 电容 器组 一 投 入 运行 ， 险 保 丝 （ ｕ） Ｆ 就发生 熔断 ， 甚至发 生 电容器 组爆 炸 或低 压 ０４ｋ ． Ｖ受 电开关 （ 跳 闸现 象 ， 接影 响到正 ｓ） 直 常 生产 ， 因此 电 容器 组 不 再 投 入运 行 。这 样 用 电 负荷及 变压器 本身所 需要 的大量 无 功功率 就得从
第 ２１ ３ ２年 第 ２期 ３卷 ４月 ０
Ｐｗ ｒ ａａｉ ｒ电容器与无功补偿 ｐ ｎａｉ ｏ ｅ ｐｃ ｏ ＆ Ｒ ａｔ ｅＰ ｗ ｒ ｏ ｅｓｔ ｎ Ｃ 电力 ｔ ｅｃｖ ｏ ｅ ｍ ｉ Ｃ ｏ
Ｖ Ｉ ３Ｎ ． ｏ． Ｏ２ ３
Ａｐｒ ２ ２ ． ０１
冶炼 ；电能质量标 准 ；滤 波措 施 谐
中图分 类号 ： Ｍ ６ 文 献标识 码 ： Ｔ ８２ Ａ 文 章编 号 ：１７ — ５ （０ ２ ０ － ２ －５ ６ ４１ ７ ２ １ ） ２０ ６０ ７ ０
钢铁企业电力系统的电能质量问题
191钢铁企业的用电设备大多数为感性负荷、冲击大等特点，大量使用直流电机、变压器、电力电子装置等非线性负荷。
会出现电网电压波动和闪变、三相不平衡，引起无功频繁波动、功率因数低、谐波含量超标等问题，使电网供电质量下降，严重影响到电网的运行。
由于电力电子装置的广泛应用，使得谐波和无功问题引起越来越多的关注。
同时，也由于电力电子技术的迅猛发展，在谐波治理和无功补偿方面也取得了一些突破性进展。
１ 谐波及其危害各种电力电子器件在人们的生产及生活中的广泛应用，及整流、变频、逆变等非线性负荷设备的应用，诸如谐波干扰、放大等谐波问题也随之产生。
谐波影响供配电系统设备和用电设备的正常工作，影响电力测量和电能计量的准确性，同时对自动控制系统等产生干扰与危害，严重时会造成设备的损坏和电力系统事故。
２ 钢铁企业负荷及其引起的电能质量问题根据生产及工艺要求，钢铁企业的用电设备如大量的电弧炉、中频炉、轧机等非线性负荷，在工作过程中产生大量的谐波，导致电流波形发生畸变，严重影响系统电能质量。
同时产生的电压闪变和波动、电压暂降等问题也对电能质量造成很大的影响。
以下仅着重分析电弧炉（ＥＡＦ）、精炼炉（ＬＦ）、中频炉、轧机冲击负荷的特点及其引起的电能质量问题。
2.1 电弧炉引起的电能质量问题电弧炉包括交直流电弧炉，冶炼过程主要分两个阶段，即熔化期和精炼期。
在熔化期，电弧阻抗不稳定，电流波形不规律，故谐波含量大，具有较多的３次及３的倍数次谐波，还存在一定的偶次谐波。
对交流电弧炉来说，其中２－７次谐波幅值较大。
电弧炉产生的电能质量主要有三方面：谐波问题、电压闪变及波动问题、三相不平衡问题。
2.2 精炼炉引起的电能质量问题钢包精炼炉属含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。
是用来对初炼炉所熔钢水进行精炼，要求具有较大的变压器容量、较大的电流波动范围、三相电流很不平衡，对供电质量及用电设备也存在很大的影响。
2.3 中频炉引起的电能质量问题中频炉是一种将工频５０Ｈｚ交流电转变为中频的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。
谐波治理及无功补偿方案
谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(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、炼钢电弧炉等；(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)、相控调速和调压装置，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(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
谐波产生的危害和治理
谐波产生的危害和治理从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
1．无功功率的影响和谐波的危害1.1 无功功率的影响（1）无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。
同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
（2）无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。
（3）使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
1.2 谐波的危害理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。
谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，人们对谐波及其危害就进行过一些研究，并有一定认识，但那时谐波污染还需要严惩没有引起足够的重视。
近三四十年来，各种电力电子装置的迅速普及应用，使用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。
（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
炼钢厂电网系统谐振过电压的危害及抑制方法
128研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2020.08 (下)1 3～66kV 电网系统中性点接地方式电网系统中性点节点方式较多，受实际网络影响，不同的电网结构、电压和电流水平下，需要采取不同的接地方式。
实际上，企业3～66kV 配电网中性点采用的接地方式主要有直接接地、不接地、小电阻接地、消弧线圈接地（谐振接地），这些中性点的接地方式都是小电流接地方式。
目前，企业3～66kV 电网系统中性点接地方式主要依据GB50613-2010《城市配电网规划设计规范》规定：（1）对于中压配电网来说，当电容电流小于10A 时采用不接地系统方式。
（2）10～150A 时，采用消弧线圈接地。
（3）电容电流大于150A 且全是电缆网络时，采用小电阻接地。
在企业3～66kV 配电网中，随着电力电缆的大量应用于电网供电网络中，电网对地电容电流显著增加，3～66kV 配电网中性点一般采用经消弧线圈接地（谐振接地）的系统，这样在发生单相接地故障时，允许带接地故障保持运行。
目前，炼钢厂的电压等级位于3～66kV 的区间，接地方式主要是经弧线圈的接地方式。
2 谐振过电压产生原因及危害企业3～66kV 配电网中性点一般采用经消弧线圈接地（谐振接地）的系统，消弧线圈自动调谐系统一般采用过补偿方式，处于谐振点附近，就会有高的位移电压，正常系统的不平衡电压只有1%～3%的相电压，安装了消弧线圈后，这个不平衡电压被放大了√(v 2+d 2)倍（V 为脱谐度，d 为阻尼率）。
当阻尼率一定，脱谐度较小时，则有很高的位移电压，以致影响系统的运行。
所以，过补偿自动跟踪补偿消弧线圈正常运行时，接近全调谐状态，脱谐度很小，炼钢厂电网系统谐振过电压的危害及抑制方法张军民（宝武集团鄂城钢铁有限公司能源环保部，湖北 鄂州 436000）摘要：本文系统地论述了3～66kV 电网中性点接地方式以及谐振过电压的危害，并结合鄂城钢铁能源动力厂发生的一起发电机组10kV 母线电压互感器烧毁事故，通过回顾事故发展过程，深入剖析问题原因，定位电压互感器烧毁的原因，采取针对性的抑制谐振过电压的措施和方法，加速事故的恢复，最后，系统性地提出了解决电网系统中性点通过消弧线圈接地产生谐振过电压的策略方法，降低谐振过电压的危害。
谐波谐振的危害及防治措施
谐波谐振的危害及防治措施第一篇：谐波谐振的危害及防治措施谐波谐振的危害及防治措施在电网运行中，不可避免地会产生谐波与谐振，二者既有联系，更有区别，以下就其定义、产生原因、危害及预防措施作以介绍，供参考。
1、定义谐波是一个周期的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，又称高次谐波。
通俗地说，基波频率是50HZ，那末谐波就是频率为100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。
谐振是交流电路的一种特定工作状况，在由电阻、电感和电容组成的电路中，当电压相量与电流相量同相时，就称这一电路发生了谐振。
谐波在电网中长期存在，而谐振仅是电网某一范围内的一种异常状态。
2、产生原因谐波的产生是由于电网中存在着非线性负荷（谐波源），如电力变压器和电抗器、可控硅整流设备、电弧炉、旋转电机、家用电器等，另外，当系统中发生谐振时，也要产生谐波。
谐振的发生是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件，在某些情况下，如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等，在部分电路中形成谐振。
谐波也可产生谐振，由谐波源和系统中的某一设备或某几台设备可能构成某次谐波的谐振电路。
3、危害及防治措施由于谐波的存在，使得电压、电流的波形发生畸变，可导致变压器、旋转电机等电气设备的损耗增大；电容器绝缘老化加快，使用寿命缩短；引起系统内继电保护和自动装置误动或拒动；干扰通讯信号等危害。
当电网中谐波含量超出国家规定，就必须采取措施消除或抑制谐波，电力系统多采用滤波器装置来消除谐波。
谐振可导致系统一定范围内的过电压和过电流。
谐振过电压不仅危害设备的绝缘，而且产生大的零序电压分量，出现虚假接地和不正确的接地指示，并使小容量的异步电机发生反转。
持续的过电流会引起PT熔件熔断甚至烧毁PT。
在发生谐振时，运行人员应根据电压、电流的异常指示，判断谐振类型及可能产生的原因，并果断采取措施，防止事故扩大。
第二篇：变频器的谐波危害及其治理措施变频器的谐波危害及其治理措施变频器谐波危害治理引言在工业调速传动领域中，与传统的机械调速相比，使用变频器调速有诸多优点，故其应用非常广泛，但由于变频器逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载，变频器在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。