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FGSVG使用

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SVG链式无功抵偿安装在轧钢机现场的使用

2014-04-11 16:58:50

山东新风光电子科技发展有限公司

任其广 石广保 张长元 马超 裴宝峰

RenQigang  ShiGuangbao  ZhangChangyuan  MaChao  PeiBaofeng

摘  要:本文引见了山东新风光电子科技发展有限公司一台3MVar 静态无功抵偿安装(型号为FGSVG-C3.0/10),在江苏某不锈钢科技发展有限公司抵偿轧钢机负载的使用状况,高压静态无功抵偿发作安装的现场使用状况表白,静态无功抵偿发作安装关于冶金行业的轧钢机负载具有很好的抵偿结果。

关键词:轧钢机  静态无功抵偿安装 电能质量

Abstract: The application and analysis of SVG in Rolling Mill field:This paper introduced the application of SVG (Model: FGSVG-C3.0/10)manufactured by ShanDong WindSun electronics science & technology CO.,LTD. in the rolling mills in JiangSu Province . The application showed that using SVG will produced high economic benefits and high social benefits in Metallurgy industry.

Key words: Rolling Mill  SVG  Power quality

1 弁言

  江苏某不锈钢科技发展有限公司次要消费不锈钢中板,天天轧制钢锭数目约170~180块阁下,钢锭重量约2~5吨每块。公司主变压器容量为12000kVA,主负荷为两辊式轧钢机,自动力机电为两台直流电机,每台功率为4200kW。轧钢机运行时发生大量无功功率,以致公司进线端功率因数低落,同时快速的瞬时有功、无功功率变革还形成了电网电压的闪变现象。轧钢机的动力机电为直流电机,其前端为电力电子器件构成的不控整流电路,发生大量谐波净化,因而全部现场需求停止全方位的电能质量治理,包罗无功抵偿、电网电压闪变抑止和谐波治理。本项目本来设想有无功抵偿和谐波治理安装,原安装接纳MCR+滤波歧路+FC抵偿的综合方法对现场负荷停止抵偿,可是因为MCR呼应速度有限,关于轧钢机发生的快速无功需求无法实现快速抵偿,因而关于现场电网电压闪变抑止状况不幻想,终极引入SVG安装满意了现场的抵偿要求。

2 轧钢机现场用电特性及抵偿需求

  2.1 轧钢机现场用电特性

  本项目现场各歧路负荷详细情况如表1所示。

表1各歧路负荷状况

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  上辊整流变以及下辊整流变歧路为轧机自动力机电歧路,次要供给轧机高低棍直流电机的供电,供电方法为12脉冲整流供电,高低棍咬钢历程中霎时功率疾速大幅度提高,同时12脉冲整流电路会发生11、13次谐波身分。辅整变和精整变歧路为三相6脉冲整流电路,功率输出历程发生部门5、7次谐波电流。全部生产过程各负荷歧路协同运转,关于电网形成较着的功率打击和谐波净化。

  抵偿安装未投运轧钢机运行时有功、无功曲线如图1所示,数据统计1分钟,数据采样距离1次/1秒钟。

  抵偿安装未投运轧钢机运行时电网电压有效值曲线如图2所示,数据统计1分钟,数据采样距离1次/1秒钟。

  2.2 本项目现场负荷抵偿需求阐发

  按照图1显现的有功无功数据表白,轧钢机在运转历程中发生了大量的有功打击和感性无功需求,无功需求量在1秒的时间内打击至12000kvar,发生大量感性无功的同时形成电网电压猛烈降落,10kV电压最低跌落至9100V阁下,而且在短时间内又疾速上升至正常值。电压跌落形成轧钢机着力不均匀,关于钢板的轧制质量发生必然影响;同时电网电压的跌落还削减了主轧钢机的着力,低落了公司消费服从;电网电压跌落闪变严峻时形成了部门装备的破坏。分离2.1节阐发可知负载发生大量11、13次谐波身分还有部门5、7次谐波身分,因而关于现场的负荷抵偿计划为快速无功抵偿和谐波抵偿同时停止。

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  SVG是今朝国内外最为先辈的无功抵偿安装,这类基于电压型PWM变流器的抵偿安装实现了无功抵偿方法质的奔腾。它不再接纳大容量的电容、电感器件,而是经由过程电力电子器件的高频开关实现无功能量的变更。

图3 SVG道理示意图

  在交流电路中,电压和电流的相位有三种状况,当负载是纯电阻特性时,电压和电流相位不异;当负载是(或含有)电感特性时,电压相位超前电流相位;当负载是(或含有)容性特性时,电压相位滞后电流相位。如图3所示,基本原理就是将自换相桥式电路经由过程变压器大概电抗器并联在电网上,恰当地调理桥式电路交换侧输出电压的幅值和相位,大概间接掌握其交换侧电流就能够使该电路吸取大概收回满意要求的无功电流,实现静态无功抵偿的目标,如表2所示。

表2 运转模式道理表

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  从技术上讲,SVG较传统的无功抵偿安装有如下优势:

  (1)呼应速度更快

  SVG系列产品呼应工夫:≤5ms。传统无功抵偿安装呼应工夫: ≥40ms。SVG产物可在极短的工夫以内完成从额定容性无功到额定感性无功的互相转换,这类无与伦比的呼应速度完整能够胜任对打击性负荷的抵偿。

  (2)谐波治理

  SVG不只不发生谐波,并且同时具有谐波治理功用,在静态无功抵偿的同时,可对谐波停止滤除。而SVC中TCR在抵偿无功功率同时发生大量谐波,招致TCR必需与大容量滤波器同时利用。

  (3)电压闪变抑止才能更强

  SVC遭到呼应速度的限定,其抑止电压闪变的才能不会随抵偿容量的增长而增长,而SVG因为呼应速度极快,增大安装容量能够持续提高抑止电压闪变的才能。

  (4)运转范畴更宽

  SVG可以在额定感性无功到额定容性无功的范围内事情,以是比SVC的运转范畴宽许多。更主要的是,在体系电压变低时,SVG还可以输出与额定工况附近的无功电流。

  (5)抵偿功用多样化

  SVG不只具有快速抵偿体系无功的感化,还可以按照用户实践需求,对负荷停止谐波电流抵偿、负序电流抵偿、综合抵偿等。

  (6)占地面积小

  因为无需高压大容量的电容器和电抗器做储能元件,SVG的占地面积凡是只要不异容量SVC的50%。

  (7)本身消耗较低

  SVG本身功率较低,其运转服从普通能够到达99.8%以上,极大的节流了用户的电费。

4 革新计划以及抵偿结果

  江苏某某现场配电体系毗连图如图4所示。

图4 现场配电体系毗连示意图

  原配电抵偿体系为FC+滤波器歧路+MCR的组合抵偿计划,此中FC容量为4000kvar,滤波器歧路及其容量别离为5次2100kvar、7次1700kvar、11次700kvar和13次700kvar,MCR挑选为4500kvar抵偿容量,该套抵偿安装投入以后总功率因数提高到0.85以上,可是存在霎时的无功功率不敷征象。颠末测试,现场一般MCR呼应工夫最少超越200ms,轧钢机不事情时,MCR发送感性额定无功功率恰好抵偿掉FC和滤波器歧路的容性无功功率,轧钢机行动霎时几毫秒时间内发送超越4000kvar的感性无功功率,此时MCR无法快速减小本身的4500kvar感性无功功率,形成轧钢机的感性无功和MCR的感性无功叠加招致体系显现大的感性无功输出,形成电网电压进一步低落。

  因为MCR的呼应速度无法满意快速抵偿的要求,因而电网电压闪变状况并没有获得很好的抑止,电网电压最大闪变电压到达1000V,从厂内照明状况可发觉到较着的灯光闪灼征象,电压闪变会招致轧钢机着力不均匀,影响了厂内消费服从和消费产物的质量。

  鉴于以上状况,为了进一步提高厂内功率因数,低落电力公司罚款的能够,同时低落电网闪变的状况,提高轧钢机消费服从,江苏某公司选用呼应速度更快,机能更优越的山东新风光电子科技发展有限公司设想消费的FGSVG产物,思索本钱身分以及满意厂内平均功率到达0.9的需求挑选型号为10kV/3Mvar产物,共同滤波器歧路利用,FC歧路视状况偶然投入。

  固然挑选SVG容量小于本来的MCR,可是因为FGSVG呼应速度快(低于5ms的呼应工夫)如图5和图6所示,不会呈现短时无功过补征象,因而终极抵偿结果极其超卓。

  SVG运转时无功功率疾速切换呼应速度检测波形:

图5 zero电流~正额定电流呼应速度测试波形     图6 正额定电流~负额定电流呼应速度测试波形

  SVG运转后无功功率抵偿结果较好,轧钢机运转最大功率时偶然呈现3000kvar阁下无功功率,此时有功功率约莫11000kW以上,整体功率因数计较下来也满意要求。因为滤波器歧路与部门FC歧路容量超越SVG总额定容量,因而在厂内负载较小时会呈现过补征象,可是过补容量工夫较少而且功率不超过-700kvar,因而总体上也满意功率因数的要求。

  SVG事情后因为呼应速度疾速,因而电网电压闪变得到了有用掌握,按照图8显现与图2比拟电网电压较着不变,电压颠簸最大最小值不超过400V,与未抵偿时的电压差1000V阁下比拟曾经得到了较着的电压闪变抑止结果。

  项目革新历程中思索本钱身分以是选型了设置稍低的3Mvar功率品级SVG产物,假如SVG容量挑选5Mvar大概其他大的功率品级产物,电网电压颠簸抑止结果还会更好,电网功率因数还能够提的更高。

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  经由过程利用山东新风光电子科技发展有限公司消费的FGSVG系列高压静态无功抵偿安装,轧钢厂现场电网侧母线在一周内功率因数超越0.95,在轧钢机运行时电网电压有效值颠簸根本低于400V,极大地抑止了电压闪变的征象,削减了公司装备的故障率,提高了轧钢机的运转服从。同时FGSVG产物体积小,运转不变,操纵便利,本身功率消耗低。为利用单元带来了可观的经济效益。
  

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