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軋機無功補償與諧波治理
日期：2025-08-03 09:11
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摘要：
軋機配電係統一般變壓器為整流變壓器，電壓為0.4/0.66/0.75KV，主要負荷為直流主電機。由於用戶的軋機整流裝置的電氣傳動大功率一般采用的是兩個六脈整流技術，在工作時低壓側不同程度地產生了一定的諧波發生量(6N±1)，而在高壓側表現出來的則是十二脈整流方式，主要以(12N±1)為主。
坤友電氣在軋機方麵的諧波治理工程經驗可知，工作時，在用戶低壓配電係統中，5次諧波電流含量可以達到了 20%～25%，7 次諧波電流可以達到了 8%，高次諧波電流注入高壓側電網，將導致電力係統中高次諧波含量迅速增長，引起供電電壓波形畸變，增加了線損和用電設備的損耗，造成了多餘的能耗，影響電網其他用電設備的正常運行，降低了電能質量，影響了電網的用電**，對設備的**運行造成了**隱患。
為了保證設備正常運行、供電係統可靠供電和節約電能，需要對該設備采取抑製諧波電流的技術措施，同時考慮補償基波無功功率。根據我國有關電網電壓質量的標準規定，以及目前國內外在諧波治理方麵的研究成果，采用低壓濾波兼動態補償技術方案，針對該整流產生的特征諧波分彆設置濾波回路，吸收諧波電流，同時也起到補償基波無功功率、節約電能的作用。
坤友電氣公司生產的諧波治理設備具有動態跟隨負荷的變化的特性，能有效提高電網的電能質量、功率因數和節約電能，同時提高整個用電係統運行的可靠性及設備運行效率，降低運行成本和設備維護費用，延長設備的使用壽命，給用戶帶來明顯的經濟效益。
直流軋機一般采用的都是直流電機，軋鋼時功率因數非常低，一般在 0.7左右，它們*大的一個特點就是工作周期較短，速度快，屬於衝擊性負荷，無功波動大。功率大的軋機還會引起電網電壓急劇波動，使燈光，電視機屏幕產生閃爍，引起人的視覺疲勞而煩燥，此外還影響可控矽設備，精密儀表或加工設備的穩定運行，甚至產生質量事故，普通的電容器組補償，根本無法實時跟蹤負荷變化進行有效的補償，機械觸點因頻繁投切易損，且對電網的衝擊較大。
直流軋機由於采用的電氣傳動為晶閘管整流技術，根據整流脈數可以分為 6 脈整流，12 脈甚至 24脈，在工作時除了功率因數較低外，同時也產生高次諧波，一般國內直流軋機采用的是六脈動整流技術，所以在整流變壓器單個低壓繞組側產生的諧波主要以5，7，11，13 次為主，對於低壓側為雙繞組 do,yn 接法的變壓器，其5，7次諧波在高壓側可以相互抵消一些，故在高壓側主要表現為 11，13次諧波分量。高次諧波對電網主要影響：引起電氣設備發熱，振動，增加損耗，縮短壽命，乾擾通訊，使可控矽誤觸發，部分繼電保護誤動作，電氣絕緣老化損壞等。
解決方案供選擇:
方案一 集中治理(適用於小功率主機，左右卷)
1.采用諧波治理支路(3、5、7次濾波)+無功調節支路,投入濾波補償裝置後,供電係統諧波治理和無功補償都達到要求。
2.采用抑製諧波無功補償支路,投入濾波補償裝置後,使功率因數達到要求。
方案二 就地治理(適用12脈整流變低壓側治理和大功率主機、卷機分彆安裝)
1.采用諧波治理支路(5、7、11次濾波),軋機運行時自動跟蹤,諧波就地解決,生產時不影響其他設備的運行,投入後諧波無功達到標準。
2.采用有源濾波器(濾除動態諧波)和濾波支路(5、7、11次濾波), 投入後諧波無功達到標準。
坤友電氣在軋機方麵的諧波治理工程經驗可知，工作時，在用戶低壓配電係統中，5次諧波電流含量可以達到了 20%～25%，7 次諧波電流可以達到了 8%，高次諧波電流注入高壓側電網，將導致電力係統中高次諧波含量迅速增長，引起供電電壓波形畸變，增加了線損和用電設備的損耗，造成了多餘的能耗，影響電網其他用電設備的正常運行，降低了電能質量，影響了電網的用電**，對設備的**運行造成了**隱患。
為了保證設備正常運行、供電係統可靠供電和節約電能，需要對該設備采取抑製諧波電流的技術措施，同時考慮補償基波無功功率。根據我國有關電網電壓質量的標準規定，以及目前國內外在諧波治理方麵的研究成果，采用低壓濾波兼動態補償技術方案，針對該整流產生的特征諧波分彆設置濾波回路，吸收諧波電流，同時也起到補償基波無功功率、節約電能的作用。
坤友電氣公司生產的諧波治理設備具有動態跟隨負荷的變化的特性，能有效提高電網的電能質量、功率因數和節約電能，同時提高整個用電係統運行的可靠性及設備運行效率，降低運行成本和設備維護費用，延長設備的使用壽命，給用戶帶來明顯的經濟效益。
直流軋機一般采用的都是直流電機，軋鋼時功率因數非常低，一般在 0.7左右，它們*大的一個特點就是工作周期較短，速度快，屬於衝擊性負荷，無功波動大。功率大的軋機還會引起電網電壓急劇波動，使燈光，電視機屏幕產生閃爍，引起人的視覺疲勞而煩燥，此外還影響可控矽設備，精密儀表或加工設備的穩定運行，甚至產生質量事故，普通的電容器組補償，根本無法實時跟蹤負荷變化進行有效的補償，機械觸點因頻繁投切易損，且對電網的衝擊較大。
直流軋機由於采用的電氣傳動為晶閘管整流技術，根據整流脈數可以分為 6 脈整流，12 脈甚至 24脈，在工作時除了功率因數較低外，同時也產生高次諧波，一般國內直流軋機采用的是六脈動整流技術，所以在整流變壓器單個低壓繞組側產生的諧波主要以5，7，11，13 次為主，對於低壓側為雙繞組 do,yn 接法的變壓器，其5，7次諧波在高壓側可以相互抵消一些，故在高壓側主要表現為 11，13次諧波分量。高次諧波對電網主要影響：引起電氣設備發熱，振動，增加損耗，縮短壽命，乾擾通訊，使可控矽誤觸發，部分繼電保護誤動作，電氣絕緣老化損壞等。
解決方案供選擇:
方案一 集中治理(適用於小功率主機，左右卷)
1.采用諧波治理支路(3、5、7次濾波)+無功調節支路,投入濾波補償裝置後,供電係統諧波治理和無功補償都達到要求。
2.采用抑製諧波無功補償支路,投入濾波補償裝置後,使功率因數達到要求。
方案二 就地治理(適用12脈整流變低壓側治理和大功率主機、卷機分彆安裝)
1.采用諧波治理支路(5、7、11次濾波),軋機運行時自動跟蹤,諧波就地解決,生產時不影響其他設備的運行,投入後諧波無功達到標準。
2.采用有源濾波器(濾除動態諧波)和濾波支路(5、7、11次濾波), 投入後諧波無功達到標準。
