钢铁厂铁水预处理SVG高压动态无功补偿装置技术改造方案（1）

时间：2021-08-23

作者：襄阳奥东电气有限公司

钢铁厂铁水预处理SVG高压动态无功补偿装置技术改造方案（1）

设计单位:襄阳奥东电气有限公司

一、方案概述

1、现场情况概述

某大型钢铁厂是一家集钢铁冶炼、钢管制造、销售服务于一体的民营特钢企业。公司拥有精良的冶炼、连铸、无缝钢管生产线及完备的配套装备，已形成年产生铁50万吨、连铸管坯50万吨，年产无缝钢管40万吨的生产能力。主要生产φ110-φ300mm的连铸管坯，φ168-630mm、壁厚5-40mm的多种规格型号的无缝钢管，主导产品还有高压气瓶管、石油套管、液压支架管、中低压锅炉管、管线管等。

2、测试方法和过程：

根据供电局对用户的考核要求，电网主要考核功率因数、谐波、闪变、三相不平衡等指标。分别在用户侧10kv进线开关柜进行测试。对测量数据统计处理方法按照国家标准要求，按95%概率大值选取测量值，即将实测值由大到小次序排列，舍弃前面的5%的概率大值，取剩余实测值中的较大值。测量结果取测量时段内各相实际测量值的95%概率大值中较大的一相值，以此作为判断是否**标的依据。

测试时间：

测试仪器：Fluke435-seriesⅡ电能质量测试仪

测试方法：直接在开关柜上取电压、电流信号

测试位置：10kv电源进线开关柜

测试工况：企业正常试生产状态

执行标准

GB/T12325－2008 《电能质量供电电压允许偏差》

GB/T15945－1995 《电能质量电力系统频率允许偏差》

GB/T15543－2008 《电能质量三相电压不平衡》

GB/T14549－1993 《电能质量公用电网谐波》

GB/T12326－2008 《电能质量电压波动和闪变》

3、主要负载情况

该现场有两台铁水预处理炉，正常生产时，因为铁水预处理炉工作时无功冲击较大，会在电网公共母线上产生较大的无功变动，且会产生不规则的低次谐波，铁水预处理炉精炼炉功率因数低。故需在10kV母线上装设一套动态无功补偿装置（SVG），以综合治理精炼炉运行过程中引起的电能质量问题。

4测试内容：

电能质量统计报表功率

电能质量统计报表功率
监测位置：				监测时间：
监测线路：				PT变比：10000:100
电压等级：10kV				CT变比：1500:5
基准短路容量(MVA):100				较小短路容量(MVA):439
用户协议容量(MVA):80				供电设备容量(MVA):
工况:
参数	较大值	平均值	较小值		95%值	结论	限值
频率(Hz)	50.038	49.999	49.961		50.033	合格	0.2/-0.2
负序电压不平衡度(%)	3.34	0.34	0.00		0.90	合格	2.0
有功功率(W)	6.0000k	-3.3848M	-13.431M		0.0000k
无功功率(var)	30.000k	-1.3096M	-13.194M		0.0000k
视在功率(VA)	16.944M	4.0054M	21.000k		8.4390M
功率因数	0.0600	-0.7330	-1.0000		0.0400

现场运行数据监测

图1 3次谐波趋势图

图2 5次谐波趋势图

图3 7次谐波趋势图

图4 9次谐波趋势图

图5 11次谐波趋势图

图6 13次谐波趋势图

1.5电能质量测试结论：

为了解决铁水预处理炉功率因数、闪变和谐波抑制问题，拟在10kV母线侧装设动态无功补偿设备一套，进行电能质量的综合治理。

无功补偿容量的计算过程如下：

（1）母线铁水预处理炉引起的无功补偿计算

单台铁水预处理炉侧变压器的有功功率为4000KW，功率因数为0.76，将现场功率因数补偿到0.98，铁水预处理炉的无功冲击为：

Qmax1=3390Kvar

（2）母线引起谐波补偿计算

现场谐波值分别为：

Imax3=100A

Imax5=40A

Imax7=20A

Imax9=10A

Imax11=5A

Imax13=5A

谐波补偿容量为：Qmax=

=2340Kvar

单台铁水预处理炉的无功冲击为3390Kvar，现场共有两台铁水预处理炉，所以无功补偿为6780Kvar，现场的谐波容量共计为2340Kvar，所以综上所述需要9120Kvar的补偿容量，由于设备的运行运行工况不同，建议增加部分余量，所以建议按照10032Kvar进行配置。

根据装置的功率及谐波情况，建议补偿设备按照10kV ±10Mvar配置，可以达到综合治理的目的，即将功率因数提高至0.98左右，谐波电流达到满足国家标准范围内。

补偿方案推荐：

由于目前用户缺少无功补偿、谐波滤除装置，电炉在生产过程中电压波动、功率因数不达标，会存在力调电费罚款。建议在 10kV 母线侧增加一套 SVG 型动态无功补偿装置，实现电能质量综合治理，满足功率因数目标值 0.98 。建议配一套10KV/10000Kvar 的SVG型动态无功补偿装置。

注：篇幅有限，共三篇。

词条
词条说明
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