金属行业-电能质量问题解决方案及经典案例

电解槽是典型的大功率直流负荷，采用移相控制，特征谐波表现为 6n±1 次；自然功率因数较高，无功波动相对较小；但生产过程中往往伴随严重的“气泡效应”，导致其负荷存在一定的毫无规律的冲击性。

直流轧机是典型的直流传动负荷，具备较强的波动性，无功冲击大，电压波动及闪变相对剧烈。同时轧机还是典型的谐波电流源，电压总畸变率较低而电流总畸变率高达 20% 左右，特征谐波明显，背景谐波频谱广泛。

中频感应电炉为典型的交-直-交供电系统，移相控制和相位控制共存，背景谐波广泛、特征谐波明显且互相叠加影响，主要表现为 6n±1 次；但负荷相对平稳，自然功率因数较高，一般在 0.85 以上。压延、拉丝等负荷特性与常规机械加工负荷相似，属具备连续性和周期性的短时波动负荷，自然功率因数低，背景谐波频谱广泛。

一是提高自动化水平，如采用自动破泡装置，缓解“气泡效应”引起的功率冲击；二是无源滤波与同步补偿装置相结合，谐波治理与精细无功补偿兼顾；三是分层分级进行无功和谐波控制，防止无功功率不合理流动和谐波电流影响公用电网。

多种改善措施相结合，尽量贴合负荷实际工况，分层分级治理，节点控制与局域电网综合优化并重，因此电能质量指标改善效果明显：既治理谐波，又兼顾精细无功补偿，同时抑制电压波动与闪变。

具备就地手动、就地自动、远程、物联网、手机客户端等多种控制方式，以及电压、时钟、谐波、跟随等多种工作模式，可以更大程度贴合负荷实际工况和工程需要，不同类型的金属加工负荷都能找到合适的运行模式。

采用多级积木式、模块化单元串并联，非健全单元不影响整机运行；具备自动旁路、抽屉式插接，便于维护；多级冗余设计使整机抗风险能力强，单个模块故障不会导致整套装置退出，适合连续生产的有色金属企业。

工作逻辑科学、成熟、稳定，通过定值设置后选择就地自动模式即可自动运行，日常无需专人值守调节；人机界面友好，多通道人机交互，独特的导航、临境设计，操作简单、便捷，降低了现场运维门槛。

金属行业负荷类型多、工况差异大，若只在总降或母线侧集中治理，无功会在厂区内部不合理流动，谐波电流也容易窜入公用电网。分层分级进行无功和谐波控制，可以在各层级就地平衡，既降低损耗，又减少对公用电网的影响。

无源滤波装置适合承担基础滤波与固定补偿容量，同步补偿装置响应速度更快、精度更高，适合应对轧机、电解槽等冲击性或波动性负荷。两者结合才能做到谐波治理与精细无功补偿兼顾，单一装置难以同时满足两方面要求。

气泡效应是电解槽生产过程中导致负荷无规律冲击的重要原因。方案建议从工艺自动化入手，如采用自动破泡装置，缓解气泡效应引起的功率冲击，从源头减小冲击幅值，从而降低对补偿装置动态性能和容量的要求。

沃伦森电气专注于电能质量产品、无源滤波装置、无功补偿装置、有源滤波器、低压成套装置、高压成套装置的研发、生产和工程实施，可为金属行业提供从工况测试、方案设计、设备成套到工程实施与运维的一体化服务。购买/代理请联系沃伦森电气厂家，咨询热线：15325309372。