[发明专利]适用于中频炉的智能滤谐波节能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤谐波装置，具体涉及一种节能的、适用于中频炉的智能滤谐波装置。

背景技术

随着冶金行业由燃煤的高炉（冲天炉）向电炉的转变，特别是中频炉在冶金行业的应用，大量的中频炉的中频电源在进行频率变换的过程中，电流畸变率达到30%左右，电压畸变率约10%，电流的变换会引起电网电流畸变，影响电网的供电质量，从而使电网供电品质下降、电网附加损耗增加，同时还会导致网内的用电设备损耗增加、寿命缩短，严重影响周边电器的正常工作。

目前中频炉谐波污染的治理，主要采取无源滤波器、组合滤波器和有源滤波器三种方式，均并联在线路中。这三种方式中，前两种只能有针对性的对5次和7次谐波进行治理，其谐波治理后，电流畸变率达到15%左右，谐波电流仍然不能达到12%的要求，对谐波电压基本没有治理效果，更不能满足小于5%的标准要求，不能有效的消除谐波；有源滤波方式虽然滤波效果好，消谐后谐波含量约占10%左右，但存在价格昂贵、故障率高、体积大等缺点。

此外，许多国产的中频炉还存在功率因数低的问题，采用无功补偿时，由于中频炉负荷变化比较频繁，所以，会引起电容器自动投切动作频繁，电容器受谐波影响大，冲击电流，寿命、容量衰减快。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能有效消除中频炉设备在频率变换时产生的谐波，并抑制浪涌电流、提高功率因素、保证电网品质的滤谐波节能装置,而且该滤谐波装置可对电容器投切实现智能控制。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于中频炉的智能滤谐波节能装置，其特征在于，包括：谐波滤波主机、第一接触器、第二接触器、电抗器、电容器、中频电源、互感器以及可程式控制器，前述谐波滤波主机的输入端与三相电源连接、输出端与中频电源连接；前述第一接触器与谐波滤波主机并联；前述电抗器的输出端与电容器连接、输入端与第二接触器连接，第二接触器的输入端再与谐波滤波主机的输出抽头连接，前述电容器内部采用三角形连接方式接线；谐波滤波主机的输出端具有U/V/W三条线，前述互感器连接于V线上；前述可程式控制器的输入端与互感器连接、输出开关接在第二接触器的控制线圈上。

前述的适用于中频炉的智能滤谐波节能装置，其特征在于，前述电抗器为三相调谐电抗器。

优选的，前述三相调谐电抗器的电抗率为5-16%。

更为优选的，前述三相调谐电抗器的电抗率为7%。

前述的适用于中频炉的智能滤谐波节能装置，其特征在于，前述中频电源为三相六脉冲整流的中频电源。

前述的适用于中频炉的智能滤谐波节能装置，其特征在于，还包括：电力监控仪表，前述电力监控仪表的电压采样线接在谐波滤波主机的输入端，电流采样线通过互感器转换后接入，前述互感器穿在三相电源的输出端上。

优选的，前述电力监控仪表具有数据传输模块。

本发明的有益之处在于：在中频电源前串联谐波滤波主机可有效阻止中频炉产生的谐波电流和谐波电压向电网传输,然后在谐波滤波主机的输出抽头上通过由可程式控制器智能控制的第二接触器控制连接电抗器和电容器，形成LC滤波回路，可提供一个智能的谐波的导流通道，将中频电源产生的大量谐波通过电抗和电容的耦合而相互抵消；相互抵消的同时，既可避免因滤波电容器在中频炉不工作时长期投入工作而造成的功因过补现象，又可避免因功因控制方式造成电容器频繁切换的问题。

附图说明

图1是本发明适用于中频炉的智能滤谐波节能装置的一个具体实施例的电路结构示意图；

图2（a）、（b）分别是加装本发明滤谐波装置前中频炉的电压、电流波形图；

图3（a）、（b）分别是加装本发明滤谐波装置后中频炉的电压、电流波形图；

图中附图标记的含义：1-谐波滤波主机，2-第一接触器，3-第二接触器，4-电抗器，5-电容器，6-中频电源，7-互感器，8-可程式控制器，9-电力监控仪表，10-三相电源。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1，本发明的适用于中频炉的智能滤谐波节能装置包括：谐波滤波主机1、第一接触器2、第二接触器3、电抗器4、电容器5、中频电源6、互感器7以及可程式控制器8。各器件具体的连接方式如下：