有源电力滤波装置在单晶炉中的应用
作者：上海坤友机电设备有限公司时间：2012-05-04 我要发布
硅制造工艺的核心设备是单晶炉，而单晶硅的生产工艺分熔融加热和直流加热，熔融加热多采用中频加热炉，直拉式单晶多采用直流加热炉。无论是中频炉还是直流炉加热，均采用半导体可控整流方式，它们本身工作过程中会产生非常大量电流谐波，对电网造成谐波污染，这些谐波使得精密仪器精度失准甚至误动作，破坏了系统的无功补偿，造成系统供电损耗的增加及损坏补偿电容器等，对于单晶硅复杂的生产过程以及后期的精密加工流程都造成非常大的影响。因此，电能质量间接决定着单晶硅成品材料的品质，几乎所有的单晶硅制造生产线都面临谐波污染问题，用户必须对其进行谐波治理。
某光伏组件硅片生产厂家的单晶炉运行时，大量的中频炉以及部分大功率开关电源在工作过程中产生了大量的谐波电流，同时由于低压母线端的无功集中补偿参数及选型的不匹配，造成谐波放大及电压和功率因数的振荡，严重影响产品合格率。
谐波治理措施
在变压器的二次侧进行集中谐波治理，安装了1台KYYLB0.4-150/3在有源电力滤波装置。4＃变压器配电系中，在单晶硅炉的输入侧进行就地谐波治理，安装了1台KYYLB0.4-200/3在有源电力滤波装置。本次方案根据不同的谐波源和配电系统特点，采用就地谐波治理和集中谐波治理结合的综合治理。谐波治理后谐波含量大量减少，全面符合国家标准，电流总畸变率由29.7％下降到了2.2％，有效地处理了其产生的谐波污染，净化完善了其配电系统，提高了电能质量，为单晶硅炉提供了纯净稳定可靠的电源。
单晶硅炉加热电源是一种大功率电源，其输出的能量可直接为单晶炉内的石墨加热器供电，根据单晶炉生产工艺的要求，控温精度要求控制在±0.5℃（要求高的为±0.1℃）以内。目前比较主流的加热电源主要是可控硅电源——可控硅整流和晶闸管调功器。其产生的谐波致使电压电流的波动率较大，从而使整个温控系统精度下降，严重影响炉内恒温，从而影响晶体的生产，造成较高的次品率。应用KYYLB0.4-200/3在有源电力滤波装置对单晶炉加热电源谐波治理，提高电源电流输出精度，提高温度控制的准确度，满足单晶／多晶在生产阶段对温度的严格要求，从而降低废品率、提高产量和提高质量。
