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碳化硅烧结炉硅碳棒负荷的特性分析

    基于晶闸管相控方式的三相交流调压技术主要用于低压加热设备中,这类设备是一种典型的谐波干扰负荷和低功率因数负荷。由于谐波的存在,利用常规无滤波功能的并联电容器补偿装置进行无功补偿时,一方面会由于补偿电容器与系统等值电抗发生并联谐振而使谐波严重放大,另一方面补偿电容器支路也会出现谐波过电流,导致补偿设备无法正常投入运行。因此,这类负荷用户的功率因数长期偏低,受到供电部门的力率罚款。 某单位有色金属加工车间引进国外一套可控调压加热设备——碳化硅烧结炉硅碳棒,额定容量800kVA,投运后5次谐波电流高达350A,平均自然功率因数为0.4。该车间同时引进一台额定容量为630kVA的小型电弧炉。车间由一台1250kVA的配电变压器供电,如图1所示。配电室运行之初安装有一面无功补偿柜,但投运不久便因谐波过电流而退出运行。作者针对碳化硅烧结炉硅碳棒负荷设计安装了一套兼有滤波功能的无功补偿柜,并对其进行了严格测试,一年多的运行实践表明,该装置达到了无功与谐波综合补偿的要求。5次滤波器1号补偿柜7次滤波器2号补偿柜5次滤波器800kVA烧低压系统中普遍采用带有多组自动投切功能的电力电容器组进行无功功率补偿,当系统含有谐波源负荷时,存在电容器的运行安全和谐波放大问题。碳化硅烧结炉硅碳棒采用了晶闸管相控交流调压技术,属典型的谐波源负荷。文章针对碳化硅烧结炉硅碳棒负荷的特性,提出了一种无功与谐波的综合补偿方案,现场试验结果表明该方案是经济有效的。

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