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| 新能源之單晶硅制造APF的應用 | ||||||||
| 發(fā)布時間:2016-10-31 13:29:31 | 瀏覽次數： | ||||||||
| 單晶硅是晶體材料的重要組成部分，位于新材料發(fā)展的前沿，可以用在二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能的電池級單晶產品的生產和深加工制造，其后續(xù)的產品集成電路和半導體分離器件已經廣泛應用于各個領域，在軍事電子設備中也占有著重要地位。 生產單晶硅過程使用到大量電器設備如中頻爐、單晶爐、多晶爐、線切機等帶來了帶量的諧波，可能會引起跳閘等問題。 典型負載 點焊機：點焊機一般是先將400V電壓轉變成交流330V或者取單相220V交流電壓再通過整流來實現工作需要的直流電壓。自動點焊機許多電氣功能是依靠溫度繼電器來實現的，所以點焊機在工作的時候電流變化很大。通過測量過不同廠家的點焊機總結出來，點焊機產生的諧波主要為5、7、11、13次諧波，5次諧波最大能達到45%左右。 照明設備：由于單晶硅制造廠內部使用大量的節(jié)能熒光燈具，因此會產生大量的諧波電流，熒光燈接成三相四線負載時，中線上就會流過很大的三次諧波電流； 單晶爐以及石英坩堝等：單晶爐是一種在惰性氣體環(huán)境中，用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長無錯位單晶的設備。單晶爐是非線性的負載，在生產過程中，勢必會產生諧波電流而沖擊電網，影響整個用電系統，導致用電環(huán)境不穩(wěn)定，單晶爐諧波次數主要為5、7、11、13次諧波。 多晶爐：多晶爐電源主要也是整流電源，一般6脈動的比較多，所以產生的諧波也主要為5、7、11次諧波。 線切機：通過測量數據分析，如果線切機生產廠家在機器設計原理上沒有采取濾波措施的話，一般諧波含量大概能達到15%左右。諧波分布主要在5、7、11次。 產生危害 1、對于工廠的整個配電系統 1）諧波較大，電容器組和系統電路可能會發(fā)生的并聯諧振而引起的燒毀，影響無功補償柜的正常運行，使得整個配電系統的效率降低； 2）諧波增加線路損耗，提高配電線纜的溫升，減小線路帶載能力； 3）增加控制設備和繼電保護裝置誤動作或拒動作的概率，影響供電的安全和可靠性； 4）3次諧波增加線路供電不平衡，增加變壓器和線路的銅損以及中線電流，降低供電質量； 5）增加變壓器的附加損耗，加大噪聲，減小變壓器的帶載能力； 6）其他任何由諧波導致的問題。 2、對于工廠產品的生產的影響 諧波會影響電機的正常運轉，加大電機的損耗，增加電機的噪音，引起電機振動。影響線切機刀具的精確度，從而導致產品次品率上升。 治理方案 1利用APF實現諧波治理 單晶硅的生產工藝分熔融加熱和直流加熱，熔融加熱多采用中頻加熱爐，直拉式單晶多采用直流加熱爐。生產單晶硅的過程中主要用到的設備有單晶爐和石英坩堝。而單晶爐是非線性的負載，運行時，在消耗大量電能的同時伴隨產生高次諧波。 治理諧波的最佳解決方案是采用有源濾波技術，一般而言，該補償原理是產生與負荷的諧波電流大小相同相位相反的補償電流，以此來消除負荷產生的諧波對配電網的影響。 APF選型： 有源濾波器的設計容量=運行電流*電流畸變率 注：為了使補償效果更佳，一般留有裕量，因此一般在計算容量乘以1.2作為最 項目配置方案
小結：本裝置投入使用后不僅可以保證配電系統的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以提高現場的功率因數，在容量足夠的情況下，現場的電流畸變率將會由30%下降至5%左右。 |
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