静止型无功补偿器补偿不对称负荷的控制方法

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2、对电网的影响哈尔滨电站工程有限责任公司遇鹏电网电压质量通常用稳定性,对称性及正弦性等指标衡量,随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网,使电网供电质量受到严重影响,其中各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源,导致了一系列不良影响:f11功率因数低,增加电网损耗,加大生产成本,降低生产率;(2)产生的无功冲击引起电网电压降,电压波动及闪变,严重时导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产;(31产生高次谐波电流,导致电网电压畸变,是电网的“隐性杀手”,能导致:a.保护及安全自动装置误动作;b.电容器组谐波及谐波电流放大,电压,甚至烧毁;弧炉有如下电气特性:(

3、1)无功冲击负荷和端电压的闪变性在熔化期,由于废钢导电不均匀和冶炼中的坍塌,会频繁出现电极短路,无功功率急剧变化,引起公共接入点附近的电压急剧波动,对电气设备产生危害,同时灯光的闪烁使人眼产生视觉疲劳.(2)有功负荷的冲击性熔化期中废钢的突然坍塌会引起电极断弧开路,在出钢和加料期电流突变为零.这种有功冲击负荷随机经常发生,冲击瞬间它将在机组的大轴上形成电磁功率与机械功率的不平衡,影响机组寿命.(3)三相电流的不平衡性在熔化期,各相电弧电压独立变化,三相电流各自发生急剧无规则的变化.三相电流严重不平衡但持续时间较短.负序电流会造成保护误动,损坏发电机和设备.电容器过负荷或过3不对称负荷

4、的动态无功补偿C.增加变压器损耗,引起变压器发热;d.导致电力设备发热,电机力矩不稳甚至损坏;e.加速电力设备绝缘老化,易击穿;f降低电弧炉的生产效率,增加损耗;2.干扰通讯信号:(4)导致电网三相不平衡,产生的负序电流使电机转子发生振动.2不对称负荷电气特性现以交流电弧炉为例,阐述不对称负荷的电气特性交流电弧炉由三相交流系统供电,炉内设有3个电极,各电极持续升降而不断起弧,并与废钢形成短路持续高温,以熔化废铁进行冶炼.在工作期内造成线路急剧开路和短路,引起电网电压的剧烈波动.按照工艺流程,每一冶炼周期基本可分为熔化期,氧化期,还原期,fj

5、钢和加料间隙期.电炉通过电炉变压器,电抗器

6、,断路器和隔离开关接到高压供电网上.电炉变压器是专门用于电炉冶炼的特种变压器,具有过载能力大,机械强度高等特点.电抗器用来缓和电弧电流的剧烈波动,在熔化期和氧化期内投入,在还原期,电弧比较稳定可以切除电抗器.大容量的电弧炉一般不必接入电抗器.断路器在电流较大时会自动切断,起保护作用.交流电收稿日期:2010-08.1l遇鹏(1983一),男.助理工程师.哈尔滨,150046针对不对称负荷对电网的影响,目前普遍使用的方法是在干扰负荷接入点同时接入静止型动态无功补偿装置,即StaticVarCompensator(svc),用以消除无功冲击,滤除高次谐波,平衡三相电网,其典型代表是同定电

7、容器+品闸管控制电抗器(FixedCapacitor+ThyristorControlledReactor--FC+TCR).TCR型动态无功补偿装置(以下记为TCR.SVC)的重要特性是它能连续调节补偿装置的无功功率.这种连续调节是依靠调节TCR品闸管的触发延迟角得以动态补偿,使补偿点的电压接近维持不变.TCR.SVC最重要的性质是它能维持其端电压不发生变化,具有快速响应性,可频繁动作性以及分相补偿能力,可应用于对大型冲击性,快速周期波动变化,不平衡,非线性负荷(如电弧炉,轧钢机,城市二级变电站,远距离电力传输,电力机车供电等)的动态无功补偿领域.它能有效抑制这些负荷所引起的电压波

8、动问题,显着地解决电压畸变,波动和闪变问题,起着改善电能质量的作用.所以,近10年来,在世界范围内其市场一直在迅速而稳定地增长,己占据了静止无功补偿器的主导地位.4SVC的应用现状静止型动态无功补偿技术是2O年来世界范围内的重点攻关技术,在我圉起步虽晚,但其发展前景广阔一方面,以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用,各种大型用电60电站系统工程2011年第27卷设备启停等造成电能质量问题的因素不断增长;另一方面,各种复杂的,精密的,对电能质量敏感的用电设备