江西正星光電
武漢宏信電子工程
四川眾信電力工程有限公司
山東華光電子
貝爾斯特變電所改造
現場(chǎng)問(wèn)題描述：
單晶硅是晶體材料的重要組成部分，處于新材料發(fā)展的前沿，可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽(yáng)能電池級單晶產(chǎn)品的生產(chǎn)和深加工制造，其后續產(chǎn)品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域，在軍事電子設備中也占有重要地位。
生產(chǎn)單晶硅過(guò)程使用到大量電器設備如單晶爐、多晶爐、線(xiàn)切機等，它們帶來(lái)了大量的諧波，可能引起跳閘等問(wèn)題。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(cháng)無(wú)錯位單晶的設備；單晶爐是非線(xiàn)性的負載，在生產(chǎn)過(guò)程中，勢必會(huì )產(chǎn)生諧波電流而沖擊電網(wǎng)，影響整個(gè)用電系統，導致用電環(huán)境不穩定，單晶爐諧波主要為5、7、11、13次。多晶爐電源主要是整流電源，一般6脈動(dòng)的比較多，諧波主要為5、7、11次。線(xiàn)切機一般諧波含量大概能達到15%左右，諧波主要為5、7、11次。
諧波危害：
增加變壓器的附加損耗，加大噪聲，減小變壓器的帶載能力；
諧波增加線(xiàn)路損耗，提高配電線(xiàn)纜的溫升，減小線(xiàn)路的帶載能力；
諧波較大，電容器組和系統可能會(huì )發(fā)生諧振而引起燒毀，影響無(wú)功補償柜的正常運行；
增加控制設備和繼電保護裝置誤動(dòng)作或拒動(dòng)作的概率，影響供電的安全和可靠性；
諧波會(huì )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(dòng)。影響線(xiàn)切機刀具的精確度，從而導致產(chǎn)品次品率上升。
治理方案：
單晶硅的生產(chǎn)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(chǎn)單晶硅的過(guò)程中主要用到的設備有單晶爐，單晶爐是非線(xiàn)性負載，運行消耗大量電能的同時(shí)伴隨產(chǎn)生高次諧波。治理諧波的最佳解決方案是采用有源電力濾波器，本裝置投入使用后可以保證配電系統的諧波電流下降幅度非常明顯。