中频炉谐波治理方案

一、概述

1.并联型中频炉因运行过程中整流晶闸管的导通角频繁变化，其谐波治理与无功补偿一直是国内外电能质量治理领域的难题，目前主要有以下几种治理方案：

（A）高压侧安装KYTBBL高压无源滤波补偿装置

该方案因无法补偿中频炉变压器的谐波和无功，因此无法降低中频炉变压器中的大量谐波及无功电流导致的功率损耗，且由于是无源滤波，容易与电网阻抗发生谐振，安全性不够高。

（B）低压侧安装KYLB低压无源滤波补偿装置

由于中频炉谐波频谱极其丰富，但该方案中无源滤波不可能分成很多支路，因此滤波效果往往很难达标，如果要治理达标，支路多、体积庞大，另外由于930V属于特殊电压等级，其整体造价高于（A）方案。

（C）低压侧安装KYYLB有源电力滤波器

KYYLB有源电力滤波器解决中频炉谐波治理和无功补偿具有***为显著的效果。然而目前国内外有源滤波器厂家的产品基本为380V，***数国外产品如ABB有690V等级，690V以上的中高电压产品如ABB的STATCOM产品只能进行动态无功补偿，不具备谐波治理功能。由于STATCOM价格高达1500元／KVAR，所以即使向ABB等国外厂商定制930V的STATCOM来进行无功补偿，治理容量按照5000KVAR（该中频炉功率1.5万千瓦的三分之一）考虑，其整体造价高达750万元。

2.上海坤友电气有限公司长期关注解决中频炉的谐波与无功补偿，2009年以来与某电中频炉公司开展中频炉谐波治理与无功补偿专项课题的联合攻关，目前研制成功中频炉专用的谐波治理与无功补偿KYTBBL高低压有源无源混合滤波补偿装置。KYTBBL高低压有源无源混合滤波补偿装置的基本原理与ABB的动态无功补偿产品STATCOM原理相近，但与ABB产品相比，增加了有源滤波的功能，是一个专为中频炉量身定制的KYTBBL高低压有源无源混合滤波补偿装置，电压等级有380V、550V、690V、750V、930V、1200V、1500V、1800V等。采用KYTBBL高低压有源无源混合滤波补偿装置后，中频炉产生的谐波和无功电流在中频电源进线处被抵消，中频炉变压器进线侧电流的实时功率因数为1、波形为正弦！

二、电气原理图

KYTBBL高低压有源无源混合滤波补偿装置与中频炉接线示意图

三、中频炉冶炼不同阶段的谐波治理效果

 

在中频炉运行全过程中（空载、半载、满载），中频炉变压器进线侧的实时功率因数》0.98。