单晶炉无功补偿及谐波治理方案
仪器信息网 · 2012-11-21 09:18 · 43233 次点击
一、基本原理:
单晶炉在使用中产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重。单晶炉一般由可控硅整流装置提供直流电源。可控硅整流装置会在交流侧产生很大的无功功率和谐波电流,导致电压、电流波形严重畸变,功率因数低,造成进线电流大,变压器利用率降低,能耗增加。谐波还会干扰拉晶控制系统,造成错位、断晶、跳闸,严重影响正常生产。上海坤友电气有限公司集多年来对单晶炉工艺的了解,为单晶炉的滤波补偿设计提供了丰富的实践经验,参数设计合理,滤波通道的组合合理,无过补偿,无频繁投切,运行稳定,安全,使用寿命长,节能效果显著。
单晶炉是一种在惰性气体环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无位错单晶的设备。单晶炉应用非常广泛,单晶硅、单晶锗等众多产品是电子工业及其他高科技行业极其重要的原材料。随着我国经济的高速成长,尤其是太阳能的广泛应用,将使得单晶炉的应用也越来越普遍。
作为工业炉的重要分支之一,单晶炉消耗大量能源,高昂的电费支出,谐波污染造成的产品品质下降已经成为众多单晶炉用户的心头之痛。面对国内外数量众多的单晶炉用户环保节能的迫切需求,不少厂家做了很多有益的努力和尝试。有的试图用系统保护类瞬变、浪涌、高次谐波抑制产品对单晶炉系统进行技术改造,但实践应用表明:单晶炉谐波次数主要为5、7、11次谐波(其中5次谐波最大含有量达到45%,7次20%,11次11%,总畸变率达到49.43%,而功率因数最低只有0.45~0.6,最高功率因数也只有0.7左右。因此这种设备谐波治理不可忽略,节能效果难以令人满意,更为严重的是谐波能量大大超出用电设备承受范围,长期使用容易损毁,事故频频,影响企业生产的正常进行,造成资源浪费,让用户非常烦恼。
上海坤友电气有限公司针对这类设备而设计的KYLB滤波补偿装置有效解决上述问题,要求谐波治理和无功补偿都达标,上海坤友电气有限公司采用滤除谐波+无功补偿调节;要求无功补偿能够正常运行,功率因数达标,上海坤友电气有限公司采用滤除谐波,补偿无功方案,既能治理谐波又能补偿无功,可彻底解决谐波污染及提高功率因素,经济效益明显,一般可在7~10个月左右收回投资成本。
二、KYLB滤波补偿装置主要特点:
1、KYLB滤波补偿装置针对用户系统专门设计制造,消除特性谐波如:5次、7次、11次、13次等,滤波效果明显。
2、KYLB滤波补偿装置既能治理谐波又能补偿无功。
3、KYLB滤波补偿装置投入后用电质量可明显改善,可改善冲击负载引起的电流冲击,减少电压波动和抑制电压闪变,提高电压稳定性,改善电压质量。功率因数可提高到0.92以上,使用户线损降低可提高配电变压器的承载效率,经济效益明显。
4、KYLB滤波补偿装置采用高性能开关投切各滤波支路,完善的控制系统,保护功能齐全,具有短路保护、过压保护、过流保护等,运行可靠,操作简单。
三、谐波治理带来的好处:
1、安装KYLB滤波补偿装置后,有效的降低了谐波电流,增加了变压器的有效容量,可增加相应的负载能力,减少扩容所需的投资。
2、安装KYLB滤波补偿装置后,可有效的降低变压器的损耗,提高变压器的安全运行系数,起到节能降耗的目的。
3、安装KYLB滤波补偿装置后,可有效的降低拉出的单晶的质量,提高单晶的无位错率。
四、KYLB滤波补偿装置产品特点:
1、针对单晶炉设备结构特点与运行数据专门设计。
2、改善单晶炉电网环境,抑制电网谐波干扰,提高产品成品率。
3、融合多种当代新技术,实现了全频域谐波滤除效果。
4、自适应调节内部器件参数,设备运行稳定、可靠性高。
5、采用高可靠进口元器件,性能稳定可靠,设计寿命长达10年。
6、效果立杆见影,效果显著,实现了环保节能的良好效果。
7、性/价比高,投资回报期短,适合中国国情。
8、全方位保护系统设备免受浪涌、瞬变的侵害,延长设备使用寿命,综合效益显著。
9、KYLB滤波补偿装置与单晶炉整流电源并联运行。在加热和拉晶过程中,跟踪实际的工况,利用芯片对无功量及谐波大小计算,自动控制投切调谐滤波支路,达到最佳的运行效果。
10、投切无振荡。