svg无功补偿设备在电弧炉中应用方案比较

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1、SVG无功补偿设备在电弧炉中应用方案比较　　【摘要】为提高电能利用率，满足国家标准对电能质量的要求，结合现场条件以及电弧炉严重的冲击负荷和炼钢中间要多次停炉加料等因数，无功补偿装置必须具备频繁投切、快速跟踪、可靠运行的性能和特点，选择在电弧炉变压器附近增设无功补偿SVG设备1套，治理后，功率因数应达到0.92以上。【关键词】SVG无功补偿；电弧炉我公司冶铸电弧炉由一台电弧炉变压器供电，型号为HKSSPZ-18000/110，该变压器为三绕组变压器，一次进线为110KVA，二次出线为184—436V，在主变中除调压线

2、圈外，另增设一个基本线圈，这两个线圈中间用35KV开关串联连接。基本线圈与调压线圈串联后的电压加在副变高压线圈上，主变低压与副变二次线圈串联，并在低压侧设置短路开关。炉变电源从变电站通过1800米110KV电缆传送到炉变前的GIS开关，该开关通过10余米钢丝铝绞线连接炉变。正常运行方式下，110kV的开关处于运行状态，电炉冶炼作业通过35KV开关进行开断及控制，并通过35KV有载调压开关对电炉冶炼进行电压调节。另外设计制造10KV专用消谐抽头，并配置开关柜，消谐设备未配备。6该设备在实际运行过程中经统计和电能质量测

3、试分析主要存在问题如下：（1）在运行时的功率因素在0.75～0.84之间波动，功率因数偏低，不能满足供电部门考核要求，无功罚款严重。（2）注入电网2、3、4、5次谐波电流严重超标。（3）经现场调查，当电弧炉停产时，在为其供电开关的无功电度表上，仍显示有3.63-3.73A容性电流向电网倒送，经分析为1800米的110KV电缆线路所发出的容性无功功率，除提供给电炉变压器励磁功率外，还有约600Kvar的容性无功倒送给系统，致使原本就较低的功率因数变的更低。（4）现场可利用场地或空间狭小，无功补偿装置布置非常空难。因此

4、，为提高电能利用率，满足国家标准对电能质量的要求，结合现场条件以及电弧炉严重的冲击负荷和炼钢中间要多次停炉加料等因数，无功补偿装置必须具备频繁投切、快速跟踪、可靠运行的性能和特点，选择在电弧炉变压器附近增设无功补偿SVG设备1套，治理后，功率因数应达到0.92以上。6SVG是利用可关断器件，将直流电压逆变成交流电压，通过连接电抗器耦合到交流系统中。目前成熟应用的可关断器件是IGBT。由IGBT组成的H桥电路输出的交流逆变电压相位和幅值可灵活控制，从而实现动态提供容性或者感性无功的功能。但是由于IGBT器件制造工艺的

5、原因，器件本身耐压有一定限制，因而H桥输出的交流电压也有一定限制，不能直接应用于配电系统。SVG装置由启动柜、功率柜、控制柜和连接电抗器等部分组成，其主要配置及构成示意图如下所示。SVG构成示意图其中：（1）IGBT逆变装置将直流电压逆变成交流电压，并控制该交流电压的频率、幅值和相位，从而实现整个装置输出无功调节和滤波功能；（2）直流电容器为装置提供直流电压支撑（相当于调相机的励磁装置），并对直流电压起平波作用；（3）控制保护监测综合系统可快速检测系统的电压、无功变化，计算装置所应提供的无功容量，并据此实现触发脉冲

6、产生和分配；并对成套装置实现分层分级的保护；（4）监测单元通过独立的采集系统，对系统状态和装置运行状态进行监测，并可根据现场需要实现远程通讯功能；（5）连接电抗器：实现电气隔离，增加系统可靠性，抑制逆变器连接到电网的电流突变，实现电流平波作用。同时考虑到现场厂房内温度较高，且金属粉尘较大，SVG的散热采用风冷方式可能导致散热不良或造成电气短路，给设备带来危害。因此，SVG必须置于封闭房屋内，室内采用空调制冷，才能保证设备的正常运行。6电炉变压器参数：型号HSSPZ7-180000/110阻抗7.35%（二次额定电压

7、380V时）额定容量18000kVA冷却方式OFWF二次电压436，422，408，394，380，366，352，338，324，310，296，282，268，254，240，226，212，198，184，其中380V以上为恒功率，380V以下为恒电流调压方式有载电动二次电流27.348KA连结组别YN，d11由变压器的铭牌参数可以看到，三次侧主变基本线圈额定相电压5395.5V，额定电流371A，由此计算三次绕组额定容量为：S=（√3×5395.5）×371×√3=6005kVA，三次绕组所安装补偿装置不宜

8、超过绕组额定容量。炉变额定容量Se=18000kVA，按补偿前平均功率因数0.8考虑，补偿后平均功率因数确定为0.92，同时考虑到炉变可以过载20%长期运行，因此可计算需要的补偿容量为：=5.599Mvar（其中、分别为补偿前和补偿后的功率因数角）因此确定，在补偿绕组上安装SVG动态无功补偿装置一套，补偿容量为5.6Mvar。可考虑以下两种无功补偿方案。方案