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冶金行业电能质量解决方案

现代工业的发展对金属的需求量越来越大,使冶金行业迅速发展起来。冶金企业的用电设备具有容量大、大部分为感性负荷、负荷冲击大起制动快速性、自动化程度高、工作连续性等特点;

冶金行业典型负载工况

电弧炉:电弧电阻的非线性和瞬变性会产生2、3、4、5、6、7次谐波;交流电炉运行时由于三相电弧不对称,会产生负序电流;由于大功率冲击负荷,容易产生闪变等各种电压波动问题;

精炼炉:与电弧炉相比,精炼炉的炉况比较平稳,不存在熔化期,有功及无功变化相对稳定,虽没有电弧炉对电网影响大,但对供电质量及用电设备也存在很大的影响;

中频炉:中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至20HZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,由于负荷变动小,效率高,无功波动较小;功率因数较高,但会产生大量的谐波。

综上:轧机、电弧炉等冶金设备使电网电压发生波动和闪变,三相不平衡、电网功率因数低、线路损耗增加、谐波含量超标,已造成谐波公害,严重危害电力系统的安全运行和电气设备的安全经济运行。

因此,解决好冶金配电系统的无功补偿和谐波治理问题对于保证电力系统电能质量及安全运行,降低损耗,提高用电设备效率等具有重要意义。

冶金行业电能质量治理解决方案

利用SVC实现电弧炉的无功补偿、谐波治理与闪变治理

      SVC系统响应时间小于l0ms,完全可以满足严格的技术要求,向大功率冲击性负荷快速提供无功电流并且稳定电网电压,提高生产效率,并且最大限度地降低闪变的影响。SVC具有的分相补偿功能可以消除不平衡负荷造成的三相不平衡,滤波装置可以消除有害的高次谐波及改善电能质量,并通过向系统提供容性无功来提高功率因数。
SVC分为集中式SVC和分布式SVC两种:
集中式SVC一般安装于变电所或配电室内的高压母线上,其电压一般为6kV~35kV,对全厂负荷进行集中补偿。目前,国内一般采用此种SVC。
分布式SVC一般分布安装在冲击性负荷旁边(例如整流变压器二次侧),其电压与负荷电压相同,对冲击性负荷进行就地补偿。分布补偿是具有节能、减小变压器的负荷等特点。

利用无源滤波解决精炼炉、中频炉谐波问题

 对于中频炉滤波器,可以采用高压滤波或者低压侧就地滤波,根据谐波原理和谐波潮流分析,装在低压侧具有明显的优点,主要为:
    1) 谐波电流在低压侧就近吸收,避免流入高压系统,减少在整流变压器上产生损耗和引起故障。
    2) 针对单台变压器的单元式滤波,控制方式简单可靠,跟随中频炉的负载变化动态投切。
    3) 低压滤波设备安装方维护方便。
    4) 低压滤波的价格比高压滤波要低。

利用动态无源滤波TSF解决轧机谐波问题以及无功功率补偿问题

      对于轧机设备谐波含量高,主要为5、7次谐波,功率因数低,负载冲击大波动频繁的特性,采用TSF动态无源滤波装置,TSF装置采用大功率的可控硅动态投切模组,可根据轧机波动情况快速的将5、7次滤波补偿支路投入切除,谐波滤除效果可达80%以上,功率因数提高至0.92以上,由于降低了流入整流变压器的大量的谐波和无功电流,降低了变压器损耗,具有可观的节能效果。


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