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    SVG在某不锈钢公司轧钢机现场应用

    2025-10-13 14:43:45  来源:襄阳奥东电气有限公司
    不锈钢公司主要生产不锈钢中板,每天轧制钢锭数量约170~180块,每块钢锭重量约2~5吨。公司主变压器容量为12000kVA,主负荷为两辊式轧钢机,主动力电机为两台直流电机,每台功率为4200kW。轧钢机运行时产生大量无功功率,致使公司进线端功率因数降低,同时快速的瞬时有功、无功功率变化还造成了电网电压的闪变现象。轧钢机的动力电机为直流电机,其前端为电力电子器件组成的不控整流电路,产生大量谐波污染,因此整个现场需要进行全方位的电能质量治理,包括无功补偿、电网电压闪变抑制和谐波治理。本项目原来设计有无功补偿和谐波治理装置,原装置采用MCR+滤波支路+FC补偿的综合方 式对现场负荷进行补偿,但是由于MCR响应速度有限,对于轧钢机产生的快速无功需求无法实现快速补偿。
    现场配电系统连接图如图所示。
    原配电补偿系统为FC+滤波器支路+MCR的组合补偿方案,其中FC容量为4000kvar,滤波器支路及其容量分别为5次2100kvar、7次1700kvar、11次700kvar和13次700kvar,MCR选择为4500kvar补偿容量,该套补偿装置投入之后总功率因数提高到0.85以上,但是存在瞬间的无功功率不足现象。经过测试,现场普通MCR响应时间超过200ms,轧钢机不工作时,MCR发送感性额定无功功率刚好补偿掉FC和滤波器支路的容性无功功率,轧钢机动作瞬间几毫秒时间内发送超过4000kvar的感性无功功率,此时MCR无法快速减小自身的4500kvar感性无功功率,造成轧钢机的感性无功和MCR的感性无功叠加导致系统呈现大的感性无功输出,造成电网电压进一步降低。
    由于MCR的响应速度无法满足快速补偿的要求,因此电网电压闪变情况并没有得到很好的抑制,从厂内照明情况可觉察到明显的灯光闪烁现象,电压闪变会导致轧钢机出力不均匀,影响了厂内生产效率和生产产品的质量。
    补偿装置未投运轧钢机运行时有功、无功曲线如图所示,数据统计1分钟,数据采样间隔1次/1秒钟。补偿装置未投运轧钢机运行时电网电压有效值曲线如图所示,数据统计1分钟,数据采样间隔1次/1秒钟。

    鉴于以上情况,为了进一步提高厂内功率因数,降低电力公司罚款的可能,同时降低电网闪变的情况,提高轧钢机生产效率,不锈钢公司选用SVG(3Mvar/10kV),配合滤波器支路使用,FC支路视情况偶尔投入。
    虽然选择SVG容量小于原来的MCR,但是由于SVG响应速度快(低于5ms的响应时间)如图所示,不会出现短时无功过补现象,因此*终补偿效果极为出色。

    运行后无功功率补偿效果较好,轧钢机运行*大功率时偶尔出现3000kvar左右无功功率,此时有功功率大约11000kW以上,总体功率因数超过0.95。
    SVG工作后由于响应速度迅速,因此电网电压闪变得到了有效控制,之前相比相比电网电压明显稳定,电压波动*大*小值不超过400V,与未补偿时的电压差1000V左右相比已经获得了明显的电压闪变抑制效果。

    项目改造过程中考虑成本因素所以选用了容量稍低的3MvarSVG产品,如果SVG容量选择5Mvar或者其他大的功率等级产品,电网电压波动抑制效果还会更好,电网功率因数还可以提的更高。
     
     

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