针对中频炉电能质量的特色，依据电力体系归纳核算剖析软件（ETAP）进行建模，树立体系单线图，将现场实测数据录入模型进行潮流核算和谐波仿真剖析。提出选用优化的无源滤波管理计划，并进 行仿真验证和现场运转查验，经过与管理前实测值的比较，验证了本文所选用的负荷建模、仿真办法的有效性，对有中频炉的厂矿公司进行电能质量管理有必定的实践指导意义。

  在我国冶金职业中，中频炉因具有加热速度快、出产效率高、氧化脱碳少、节约资料与本钱、加热均匀、芯表温差小、温控精度高级特色而得到了广泛使用。可是，中频炉是由一系列整流逆变设备组成，相对于供电电源可看作是一个典型的非线性负载，含有许多的谐波成分，且功耗大、功率因数低。因为它发生的许多谐波以及耗费的无功功率会引起电能质量劣化，而各种灵敏负载对电网的供电质量又提出了更高的要求，因而对中频炉进行谐波管理已刻不容缓。

  现在，针对于一般的谐波损害，有谐波源管理、设备滤波补偿设备及其他管理办法，而主要是选用的是设备滤波补偿设备。本文以某钢铁厂为例，依据电力体系归纳核算剖析软件（ETAP）剖析负荷中频炉对电网的影响，并规划出合理高效的谐波管理计划。

  中频炉电源整流环节有六脉冲、十二脉冲和二十四脉冲等整流电路。每种整流电路的特征谐波的含量和次数都不同，需进行特别处理。单组全桥六脉冲整流电路以其工艺老练、本钱低的特色成为工矿企业广泛运用的类型[3,4]。

  六脉冲整流电路疏忽换相进程和电流脉动，沟通侧各相电流在抱负条件下可近似地用方波来表明，考虑到电路阻抗压降，电机的输入电压发生畸变。运用傅立叶改换分化谐波电流：

  为正整数）次谐波，即5、7、11等各次谐波，这些谐波电流为三相6脉冲桥式整流电路的特征谐波，各次谐波电流有效值与基波有效值的比率为谐波次数

  ETAP（ElectricalTransientAnalysisProgram）是由美国OTI公司（OperationTechnologyInc）开发的全图形界面的电力体系仿真剖析核算软件。在仿真剖析方面，该软件集成了潮流剖析、短路核算、暂态安稳剖析、谐波剖析、可靠性剖析等模块，并供给了简洁方便的电力体系模型树立办法，一切的电力体系参数输入和连线图操作都可以直接在图形界面上完结，显现成果一望而知[6]。

  本文运用ETAP中潮流剖析和谐波剖析模块对钢铁厂容量为1000kVA变压器所带中频炉进行仿真，树立起谐波负荷模型，如图1、图2所示。因为中频炉负荷的不平衡性，母线的三相谐波电流幅值也将不持平，考虑最严峻的状况，取对应

  该钢铁厂所运用的中频炉是一种严峻的谐波源，其对无功功率的需求拉低了电网功率因数，已严峻影响了工厂电网中其它电器设备的正常作业。该钢铁厂各中频炉均由单回10KV电源进线kV的变压器供电。中频炉为六脉冲整流设备，额定功率

  实验丈量点为变压器二次侧母线，收集若干个丈量时刻的丈量值刁难比剖析，选取谐波最严峻的某一时刻点的数据作为实验数据。

  树立钢铁厂供电体系一次接线所示），并录入设备所需参数进行仿真剖析。该钢铁厂变压器二次侧母线谐波电压畸变率和电压曲线Harmonicvoltagedistortionrate(2~25)

  可选母线倍以上，一起电容器组电压和容量的选取又同与之串联的电抗器有联络。

  由图3可知，该中频炉所发生的5次、7次、11次的谐波电流值分别为197.1A、117.2A、64.2A；总的电压畸变率到达8.97%，电流畸变率到达19.7%；功率因数为0.84。GB/T14549-1993《电能质量共用电网谐波》规则了各电压等级电网谐波电压限值及谐波电流答应值（见表2、表3），当电网公共连接点的最小短路容量不同于基准短路容量（表3）时，需相应批改谐波电流答应值。因为该钢铁厂的谐波电压畸变率和谐波电流含量已严峻超出了国家标准规则的限值，因而有必要对其进行管理。

  综上剖析可知，该钢铁厂的谐波电压畸变率和谐波电流含量已严峻超出了国家规则的限值，有必要对其进行管理。

  进行谐波处理的办法和设备许多。传统的无源滤波器如各类调谐滤波器等，其技能很老练，本钱也较低，但只能滤除特定次数的谐波，而且可能会导致体系谐波扩大，在出产较为安稳时能取得很好的滤波作用。有源滤波器是选用现代电力电子技能和依据高速DSP器材的数字信号处理技能制造而成的新式电力谐波管理专用设备，可对恣意频率（2~50Hz）完成动态补偿，既滤除谐波又补偿无功，但安稳性差、造价高、功率和容量小、修理困难等[8]

  该钢铁厂负荷并不大，谐波含量较安稳，本钱较低，考虑到工程总投资、谐波按捺和无功功率运用率等规划方针，拟选用优化规划的无源滤波器，既可滤除谐波，又可恰当补偿无功功率，进步功率因数[9]。该谐波源是电流型，可在变压器二次侧母线处采纳就地并联补偿的办法。

  依据该钢铁厂的谐波状况，经仿线kV，串联电抗率为5%；7次滤波支路为1组，电容容量为150kvar，电压为0.57kV，串联电抗率为2.5%。验证可知，5次滤波支路每组实践补偿容量

  。将相关参数带入单线图仿真，可得批改后的变压器二次侧母线谐波电压畸变率和电压曲线Harmonicvoltagedistortionrate(2~25)

  [2]魏伟,许胜辉,孙剑波.一种无源滤波器的优化规划办法[J].电力自动化设备.2012,32(1):62-66.

  [3]张力,陈乔夫,刘健犇,等.依据丈量值的无源滤波器规划新办法及其使用[J].电力自动化设备.2011.31(9):69-74.

  [4]吴文宣,吴丹岳,林焱,等.电流型变频器的间谐波剖析及使用模型构建[J].电工技能学报.2010,25(2):163-176.

  [7]欧特艾远东核算机技能有限公司.ETAP电力及电气体系归纳剖析核算软件使用训练例题运用手册[M/CD].南京：欧特艾远东（南京）核算机技能有限公司,2010.

  [8]郑建勇,张愉,丁祖军.并联电感型混合有源滤波器及其操控战略[J].电网技能.2010,34(1):90-97.

  [9]汪力,程剑兵,王显强,等.依据多方针粒子群算法的无源电力滤波器优化规划[J].电力体系维护与操控.2011,39(8):51-55.

  [10]汤继东.中低压电气规划与电气设备成套技能[M].北京:中国电力出版社.2010:390-407.

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