钢铁及有色行业的应用
钢铁及有色行业的谐波源多,谐波类型复杂。大量的谐波不仅对电网造成严重的污染,同时也会危及自身设备的安全。
电弧炉和轧机都属于冲击性负荷,工作中将会产生很大的无功波动。因此,负载电流波动较大,波动频率一般在50HZ 以下,波形特征是波形幅值变化较大,存在调幅波。
由可控硅供电的直流轧钢电动机在交流供电侧主要产生整数次谐波。普遍使用的整流和变流装置,比如变频调速系统和传动设备,向电网注入大量的高次谐波。连续退火、电镀锡等化学工艺处理和后续工序也会产生谐波。
电解铝等有色行业的整流机组也是重要的谐波源。
谐波对钢铁企业的危害是多方面的。高次谐波的存在使电压出现尖峰,加速绝缘老化,引起绝缘击穿事故。谐波电流会延迟潜供电弧的熄灭,从而影响导致自动重合闸失败。整流器的触发控制系统受到谐波电压影响,整流器的电流换相过程会使电压波形出现缺口,从而使其它整流器触发系统中电压过零点的检测产生误差,影响控制触发的同步。当断路器的电流中含有较大的高次谐波分量时,其遮断能力将降低。在电流有效值相同的情况下,波行畸变严重的电流,在电流过零点处的di/dt可能要比正弦波形的电流大得多,使断路器在遮断过程中有可能产生重燃现象,可能因不能灭弧而造成事故。
实际案例:内蒙古包钢集团
包钢集团决定投资采用诺基亚电容器公司生产的TSC解决方案。
年产钢1000万吨能力的包钢,其产品包括冷轧薄板、热轧薄板、无缝钢管、重轨及大型材、高速线材等56个品种6573个规格,是我国冶金企业中品种规格最齐全的企业之一,是全国三大钢轨生产基地之一和品种规格较为齐全的无缝钢管生产基地,是西北地区最大的薄板生产基地。
在包钢炼钢厂里,生产工艺从加热→除磷→开坯→轧制→热锯切→换冷等等,而我们的 TSC是用在过钢时搬运钢材的吊机,吊机在每次起吊过程中电流变化快,所需要的无功补偿设备也必须响应时间快;于是我们选用了诺基亚电容器的TSC晶闸管自动投切调谐滤波柜,它的响应时间仅为20毫秒,安装在变压器的低压侧。
由于负载变化非常快,它的功率因素也随之波动很大。测量结果令人满意。当TSC投入后,我们可以看到功率因素的曲线非常平稳,功率因素在0.98左右。