[发明专利]中频熔炼炉滤波装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波装置，特别涉及一种中频熔炼炉滤波装置。

背景技术

中频熔炼炉在冶金行业中常用的冶炼设备。该设备的基本原理是通过三相可控整流后，经逆变成中频交流电源加在线圈上，利用电磁感应原理对物料加热熔炼。三相可控整流属于6脉动可控整流，在电网侧产生的特征谐波次数为6K±1次，主要是5、7、11等特征谐波电流注入电网造成电网谐波污染，使电网电压波形发生畸变，电能质量下降，影响到其他用户的用电设备及电网的安全运行。由于中频炉投运给电网的安全运行带来隐患，引起各级供电部门的重视。按照“谁污染谁治理的原则”，供电部门要求中频炉用户必须进行谐波治理。中频炉谐波治理可以用有源滤波，也可以用无源滤波。由于无源滤波成本低、技术成熟，目前基本采用无源滤波方法。但传统的滤波柜一直以来都按照功率因数限制，无功功率投切的控制策略，这种控制策略经常会使补偿无功量与各次谐波的滤除产生矛盾，各次谐波滤除不到位，这是因为中频熔炼炉负荷的特点是功率因数一般较高（在0.92~0.94之间），将电源的功率因数补偿到符合标准所需的无功补偿量相对较小，无源滤波支路中的电容容量比较小，但由于谐波含量大，5、7、11等次谐波电流都严重超标，因此无源滤波支路中的电容器容量必须达到一定的电容量才能达到滤波要求。此外如果电容的基波无功功率要满足电力部门功率因数的要求，而滤波器的造价又要使用户能够接受，按以往的投切控制策略， 5、7、11谐波滤波支路投切会产生补偿无功量与谐波滤除率不协调，原因是由于其按照功率因数限制，无功功率投切的控制策略，当电源出现功率因素下降需要投切补偿时，控制器按照先高次到低次投入，切出相反的原则，不过这样一来，其他次数的谐波滤波支路就无法继续投入，否则就会造成过补的情况，或者投与切之间振荡因此其他次数的谐波滤除效果不好。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术存在补偿无功量与各次谐波的滤除率及成本之间矛盾的不足，而提供了一种滤波及补偿效果好、成本较低的中频熔炼炉滤波装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种中频熔炼炉滤波装置，包括控制器、投切执行机构及若干特征谐波的无源滤波支路，其特征在于：所述各个特征谐波次数的无源滤波支路的补偿量为：Qn=                                                U_SIn ，其中In 为n次特征谐波的谐波电流值，U_S为系统电压；

n = 5、7、11  ；

所述控制器包括电流采样单元、实时电流采样值存储单元、投切电流阈值存储单元、比较器和数据处理单元，所述比较器对负载的实时电流采样值存储单元和投切电流阈值存储单元中的值的大小进行比较，所述控制器根据所述比较器的比较结果控制各个无源滤波支路逐级投入或切出，所述各条无源滤波支路的投切电流阈值不大于最大负载电流，且较高次无源滤波支路的投切电流阈值大于相邻较低次无源滤波支路的投切电流阈值，控制器控制投切执行机构投入无源滤波支路时依次从低次滤波到高次滤波，切出时依次从高次滤波到低次滤波。

采用上述技术方案，由于本中频熔炼炉滤波装置中各个特征谐波的无源滤波支路对各次特征谐波具有很好的滤除效果，同时控制器的投切策略是依据负载电流来确定的，因此能够保证在满载时所有设计的各次无源滤波支路均可以投入，因此滤波效果更好。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明具体实施例系统示意图；

图2为本发明电流采样点不同的另一具体实施例系统示意图。

具体实施方式