中频炉工作原理

中频炉是一种快速稳定的金属加热装置，它靠变频装置把三相工频交流电转变为单相中频交流电。中频电源是中频炉的核心设备，其采用整流加逆变变换，先将电网的50Hz交流电流由桥式整流电路整成直流，直流必须经过滤波，才能送到逆变器。如果是后面是并联型逆变器，滤波部分就必须是大电感，这样得到的就是电流平直的直流电；如果是串联型逆变器，滤波部分必须是大电容滤波，所得到的是电压基本平直的直流电。滤波后的直流电送到逆变器，逆变器再将直流电变成频率可调的交流电，该电流在中频炉的感应线圈中产生中频交变的磁场，使炉中的炉料产生感应电动势，从而在炉料中产生涡流，使炉料被加热升温，直至熔化。

中频炉整流电路谐波分析

我们通常目前常用的6脉动和12脉动整流电路对中频炉产生的谐波情况进行分析。6脉动整流电路以6个晶闸管组成的三相桥式整流电路，谐波分量主要是5、7、11、13等次谐波；12脉动整流电路有两组6脉动的桥式电路并联组成，主要为11、13、23、25等次谐波

中频炉凭借其快速、高效、操作灵活性的特点在生产中得到广泛应用，中频炉的数量急剧增加，导致大量谐波注入电网，在一些电网薄弱区域甚至产生大量电子表内电容击穿，变电所内电容器烧毁或跳闸、继电保护误动作，因此中频炉谐波不容小视。

项目案例-徐州九五抗磨材料铸造中频炉谐波治理

徐州九五抗磨材料铸造有限公司，主营工程机械及配件、矿山机械及配件、金属窨井盖、道路金属标牌、路牙石生产、销售，抗磨材料铸造、销售等。公司主要生产用电负荷为两台600KW中频炉。为两台6脉冲中频电源，在运行过程中产生了N+1次谐波，谐波污染较为严重，对电网造成了污染。

谐波治理前测试数据

                                          电压/电流/频率                                        功率和电能  

                                        谐波电压柱状图                                    谐波电流波柱状图

                                            电压波形图                                        电流波形图

                                               电压相位图                                 电流相位图

谐波治理后测试数据

                                         电压/电流/频率                                         功率和电能

                                         A相谐波电压畸变率                              B相谐波电压畸变率

                                       C相谐波电压畸变率                                A相谐波电流畸变率

                                        B相谐波电流畸变率                                C相谐波电流畸变率

                                            电压波形图                                           电流波形图

                                        电压三相平衡图                                         电流三相平衡图

谐波治理设备-有源电力滤波装置

BS系列有源电力滤波器是基于IGBT功率变化器的用于动态滤除谐波、动态补偿无功的电力电子装置。BS系列有源电力滤波器实时监测电网中的各次谐波和无功功率，并进行动态跟踪补偿，因此能够对幅值和频率都变化的谐波和变化的无功进行补偿。BS系列有源电力滤波器克服了传统无源滤波器的滤波效果差、容易发生谐振、只能补偿固定次谐波等缺点，对各种快速瞬变的冲击性负荷均能起到良好的滤波和补偿效果。

BS系列有源电力滤波器采用闭环控制方式，并结合独创的自适应控制算法，使其在满载和轻载下均能达到很好的谐波性能；BS系列有源电力滤波器采用电流平均值控制方式并结合LCL拓扑结构，克服了传统的满环电流控制由于开关频率变化所带来的输出，BS频率范围宽、滤波较困难、高频谐波会干扰电网等缺点。

总结

针对徐州九五抗磨材料铸造中频炉谐波问题，专业技术团队到现场进行检测、出具针对性方案并现场安装治理设备，谐波治理效果显著，电能质量得到提升，设备故障率减小，企业也恢复正常运行。

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