15兆瓦中頻電源消諧波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)快速速發(fā)展的今天，大型鑄造企業(yè)作為國(guó)家制造產(chǎn)業(yè)支柱的在飛速發(fā)展，投入到生產(chǎn)生活中的中頻電源越來(lái)越多。中頻電源作為非線性負(fù)載，由于其整流容量大產(chǎn)生電流的不均衡原因，帶來(lái)了一系列的電能問(wèn)題。中頻電源在對(duì)電能形式進(jìn)行整流和逆變的過(guò)程中，產(chǎn)生諧波，造成諧波損耗。因此，對(duì)大型中頻電爐諧波抑制研究是非常必要的。隨著供電企業(yè)對(duì)企業(yè)上網(wǎng)的要求越來(lái)越嚴(yán)格,消除諧波改善中頻電源電能質(zhì)量的技術(shù)和設(shè)備的研究成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文分析了大

2、容量并聯(lián)諧振中頻電源的主電路的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理、進(jìn)線結(jié)構(gòu)和調(diào)功原理，研究了電源功率為15000千瓦中頻電爐諧波產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)。對(duì)被動(dòng)型和主動(dòng)型兩種消除諧波的方法進(jìn)行研究。提出了整流脈相與變壓器諧波的關(guān)系，并分析說(shuō)明各相輸入電流平衡與諧波抵消的原理。本設(shè)計(jì)的主要工作如下：
　?。?）對(duì)并聯(lián)諧振中頻感應(yīng)電爐系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行分析。分析了中頻電爐諧波產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)。整流電路計(jì)及換相過(guò)程和電網(wǎng)容量對(duì)諧波影響的分析，變壓器漏電抗

3、對(duì)諧波的影響仿真分析。
　?。?）接下來(lái)給出大容量中頻電爐系統(tǒng)諧波消除方法。對(duì)無(wú)源濾波消諧波、多相整流技術(shù)和基于變壓器移相的消諧波的原理在理論上進(jìn)行分析。
　　（3）根據(jù)理論推導(dǎo)和相圖分析提出了中頻電源系統(tǒng)諧波抑的方法:通過(guò)增加中頻電源的相數(shù)或脈波數(shù)來(lái)降低諧波是大容量整流電源最有效的方法，并通過(guò)具體仿真驗(yàn)證該治理方法有良好的諧波抑制效果。采用基于整流變壓器移相技術(shù)，可以使中頻電源產(chǎn)生的諧波減少，有效的治理電網(wǎng)的諧波污染。根據(jù)

4、本文提出的控制諧波的思路，用仿真的方法對(duì)12脈和24脈變壓器移相技術(shù)對(duì)諧波的抑制效果進(jìn)行分析，結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目的。
　　（4）對(duì)無(wú)源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行分析。各相電流不對(duì)稱是大容量中頻電源產(chǎn)生的主要原因，首先通過(guò)控制電路設(shè)置電流反饋控制保證輸入電流平衡，既能保證各輸入變壓器功率分配均勻又能對(duì)稱抵消低次諧波。未抵消的高次諧波在高壓側(cè)采用無(wú)源濾波器可以消除特定高數(shù)諧波。采用在變壓器高壓側(cè)濾波補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ抢昧俗儔浩鞯穆┛篂榇?lián)限流電感