CN201829953U - 中频感应炉滤波补偿专用成套装置 - Google Patents

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童淮安
杜小毛
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Abstract

本实用新型涉及一种中频感应炉滤波补偿专用装置,由5次滤波支路、7次滤波支路及11次滤波兼高通支路三条滤波支路构成,每条滤波支路分别接入炉变压器三相低压母线侧,每条滤波支路均真空断路器、喷逐式熔断器、电容器、串联电抗器依次串联组成串联支路,喷逐式熔断器的输入端与电容器的输出端之间并联一放电线圈对电容器进行放电,避雷器并联在电容器的两端防止操作和雷击过电压,11次高通滤波支路中的电阻器并联在串联电抗器的两端构成高通滤波支路,变压器三相低压母线与控制器的一端电连接,控制器的另一端与每条滤波支路的真空断路器输入端连接。滤波补偿装置投入运行后,功率因素达到0.95以上,谐波滤除率大于50%,变压器利用率提高30~40%,即视在功率下降30~40%。

Description

中频感应炉滤波补偿专用成套装置技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种滤波补偿装置,具体涉及一种中频感应炉滤波补偿专用装置。背景技术
[0002] 中频感应炉是一种将工频50Hz交流电转变为中频(300Hz以上至20KHz)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,供给由电 容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里 盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流,这种涡流同样具有中频电流的一些性质, 即,金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量及中频电炉。中频感应炉的 电源系统是电力系统中数量最多的谐波源,常见的有中频炉和高频感应炉电源等。一般6 脉冲中频炉,主要产生6K士 1次谐波,即5次、7次、11次、13次特征谐波等;对于12脉冲换 流中频炉,主要为12K 士 1次谐波,S卩11次、13次、23次、25次特征谐波。一般情况下,小 型换流装置采用6脉冲,大型换流装置采用12脉冲。中频炉滤波装置,一般设计两条以上 回路,采用组合滤波方式进行谐波治理。发明内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种可靠性高、节能的谐波治理兼无功 补偿的中频感应炉滤波补偿专用装置。
[0004] 为了解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
[0005] 一种中频感应炉滤波补偿专用装置,包括滤波支路,其特征在于:所述滤波补偿装 置由5次滤波支路、7次滤波支路及11次滤波兼高通支路三条滤波支路构成,每条滤波支路 分别接入炉变压器三相低压母线侧,每条滤波支路均真空断路器、喷逐式熔断器、电容器、 串联电抗器依次串联组成串联支路,喷逐式熔断器的输入端与电容器的输出端之间并联一 放电线圈对电容器进行放电,所述避雷器并联在电容器的两端防止操作和雷击过电压,11 次高通滤波支路中的电阻器并联在串联电抗器的两端构成高通滤波支路,变压器三相低压 母线与控制器的一端电连接,控制器的另一端与每条滤波支路的真空断路器输入端连接。
[0006] 所述控制器采用32位ARM微处理器芯片。
[0007] 所述电容器选用金属全膜介质的滤波电容器,
[0008] 所述串联电抗器为干式铁芯滤波电抗器。
[0009] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:3条支路分别为5次、7次、11次 三条滤波支路。滤波补偿装置投入运行后,功率因素达到0. 95以上,谐波滤除率大于50%, 变压器利用率提高30〜40%,即视在功率下降30〜40% ;不但净化了电网,同时起到节能降 耗作用。附图说明
[0010] 图1为本实用新型的电原理图。 具体实施方式
[0011] 参见图1,一种中频感应炉滤波补偿专用装置,包括滤波支路,滤波补偿装置由5 次滤波支路、7次滤波支路及11次滤波兼高通支路三条滤波支路构成,每条滤波支路分别 接入炉变压器三相低压母线侧,每条滤波支路均由真空断路器1、喷逐式熔断器6、电容器 2、串联电抗器4,真空断路器1、喷逐式熔断器6、电容器2、串联电抗器4依次串联组成串联 支路,喷逐式熔断器6的输入端与电容器2的输出端之间并联一放电线圈3对电容器进行 放电,避雷器5并联在电容器2的两端防止操作和雷击过电压,11次高通滤波支路中的电阻 器8并联在串联电抗器4的两端构成高通滤波支路,变压器三相低压母线与控制器7的一 端电连接,控制器7的另一端与每条滤波支路的真空断路器输入端连接。
[0012] 控制器7根据采集的电流电压信号来操控真空断路器,控制器采用32位ARM微处 理器芯片,控制器其结构主要包括:电源电路、显示电路、按键电路、电量测量电路、采样电 路以及CPU,由电源电路向各个其他电路供电,电量测量电路与采样电路及CPU相连接,采 样电路用于采集变压器的电流电压信号,并将信号转换传送给电量测量电路,电量测量电 路将采样电路送来的信号进行处理,与CPU进行通讯完成信号的双向传输,CPU监控工作状 态,将电量测量电路送来的信号进行分析、逻辑判断、计算,以控制装置的工作状态。电量测 量电路采用美国ANOLOG DEVICE公司生产的ADE7758型号的专用电能测量芯片。控制器功 能齐全操作方便,有自动报警装置,有过电压、过电流、超谐波等各项保护功能,确保产品所 有操作使用监控都能在控制室内操作。设备操作方便,安全可靠,具体地说,控制器也可以 选用市面上的一些通用控制器,比如说:西门子公司生产的S7-200可编程控制器或者是华 冠公司生产的JKGF系列的控制器。
[0013] 投切开关采用真空断路器。真空断路器具有结构简单、体积小、重量轻、寿命长、维 护量小和适于频繁操作等特点。喷逐式熔断器又称跌落式熔断器,其主要优点是,结构简 单、断流容量较大、价格便宜。
[0014] 电容器2选用金属全膜介质的滤波电容器,可采用AFM型滤波电容器,电容器采用 电容熔丝技术,当元件击穿时,与其串联的内熔丝动作,此元件与线路脱落,电容器只减少 一只元件,电容量变化很小,并且电容器上其他元件的过电压增量非常小,故不会对滤波回 路造成影响,也避免了更换电容器。
[0015] 串联电抗器6釆用干式铁芯滤波电抗器,三相电感量平衡度彡2%,电抗器能在工 频加谐波电压峰值为3 V 2UM下运行,在工频电流为1. 80倍额定电流的最大工作电流下连 续运行。电抗器能在高次谐波电流含量不大于100%,总电流有效值不大于1. 47倍额定电流 的情况下连续运行。电抗器能承受25倍额定电流的最大短时电流的作用。
[0016] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:3条支路分别为5次、7次、11次 三条滤波支路。滤波补偿装置投入运行后,功率因素达到0. 95以上,谐波滤除率大于50%, 变压器利用率提高30〜40%,即视在功率下降30〜40% ;不但净化了电网,同时起到节能降 耗作用。

Claims (4)

1. 一种中频感应炉滤波补偿专用成套装置,包括滤波支路,其特征在于:所述滤波补 偿装置由5次滤波支路、7次滤波支路及11次滤波兼高通支路三条滤波支路构成,每条滤 波支路分别接入炉变压器三相低压母线侧,每条滤波支路均由真空断路器(1)、喷逐式熔断 器(6)、电容器(2)、串联电抗器(4)依次串联组成串联支路,喷逐式熔断器(6)的输入端与 电容器(2 )的输出端之间并联一放电线圈(3 )对电容器进行放电,所述避雷器(5 )并联在电 容器(2)的两端防止操作和雷击过电压,11次高通滤波支路中的电阻器(8)并联在串联电 抗器(4)的两端构成高通滤波支路,变压器三相低压母线与控制器(7)的一端电连接,控制 器(7)的另一端与每条滤波支路的真空断路器输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种中频感应炉滤波补偿专用成套装置,其特征在于:所述 控制器(7 )采用32位ARM微处理器芯片。
3.根据权利要求1或2所述的一种中频感应炉滤波补偿专用成套装置,其特征在于: 所述电容器(2)选用金属全膜介质的滤波电容器。
4.根据权利要求1或2所述的一种中频感应炉滤波补偿专用成套装置,其特征在于: 所述串联电抗器(4)为干式铁芯滤波电抗器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102820663A (zh) * 2012-08-23 2012-12-12 无锡双力电力设备有限公司 一种动态无功补偿及谐波治理成套装置
CN104201681A (zh) * 2014-09-24 2014-12-10 国家电网公司 一种针对钢铁厂中频炉产生的谐波进行电网滤波方法
CN108539745A (zh) * 2015-12-30 2018-09-14 江苏省电力公司常州供电公司 一种中频炉谐波滤波系统的工作方法

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