动态无功补偿和谐波治理装置（SVG）技术协议.doc

3×120吨转炉项目LF精炼炉35KV系统
动态无功补偿和谐波治理装置(SVG)技术协议
甲方:河北钢铁集团九江线材有限公司
乙方:天津市先导倍尔电气有限公司
河北钢铁集团九江线材有限公司(以下简称甲方)与天津市先导倍尔电气有限公司(以下简称乙方)经双方代表认真协商,就甲方大修改造工程3×120吨转炉项目LF精炼炉动态无功补偿和谐波治理装置项目达成如下技术协议:
系统设计方案
系统参数及设备选型
系统概况
每套SVG挂接在对应的LF精炼炉本体35KV高压配电室,电压等级:35KV 50HZ 三相;低压供电: 三相交流380V 50HZ。35kV母线侧最大短路电流27kA。
35KV主变参数:
l 220KV变电站主变有两台,在线用,型号相同。
l 额定容量: 100MVA
l 额定电压: 220KV/35KV
LF精炼炉炉变参数:
l LF精炼炉本体35KV高压配电系统主接线如附图(一)。
l LF精炼炉炉变参数:
额定容量18000kVA(允许长期超载20%),一次电压35kV,二次电压330~290~230V,二次电流35836A。

精炼炉无功功率补偿容量的计算一般有两种方法:一种是按照钢铁企业电力设计手册中有关计算办法,另一种是按照经验以电炉变压器的容量大小,不计量纲以百分数估算。下面就这两种方法做简单地说明:
按照钢铁企业电力设计手册中有关有关电炉的无功功率的计算办法, 补偿容量的计算:电炉从正常到三相工作短路状态的无功功率最大波动量,根据《钢铁企业电力设计手册》可知电弧炉无功功率最大波动量

式中 n——电弧炉台数;
——第i台电弧炉平均融化视在功率,MVA;
——第i台电弧炉运行时平均功率因数;
——经验系数,与冶炼材料,运行工艺,过程和阶段有关,见附表
——三相不对称影响系数,见附表
,在电弧炉不同的冶炼阶段取值不同,炼钢电弧炉可分成起弧期、融化期、精炼期。
由下式计算
=
式中——第i台电弧炉三相工作短路时视在功率。
在第i台电弧炉三相工作短路时视在功率参数不全时,。故将电弧炉的三相短路时的视在功率修正为= Sei
电弧炉不同冶炼阶段的和值
起弧期Ι
融化期Π
精炼期Щ






补偿容量

式中——PCC点允许的最大电压波动值。点允许的最大电压波动值为2%,,。因变压器及电网参数不全,计算过程复杂,不再做进一步描述。
按照经验公式:精炉的无功补偿容量为变压器容量40-50%(不涉及到量纲)已知电炉变压器的容量为18MVA,按45%计算,其补偿容量为:45%×18=8MVAR
设备选型:
选择补偿容量8MVAR。补偿方案为直接高压的SVG的方式, SVG为±8Mvar(可以发8MVAR的感性无功和8MVAR的容性无功),电压波动小于3%。选择设备型号:XDSVG-L35/8-8/H。
SVG本身不产生谐波,只要滤除系统的谐波即可。
SVG技术方案介绍
SVG部分的设备组成:
控制柜——控制装置的运行、保护和监测;
功率柜——提供动态无功功率和谐波电流通路的大功率电力电子装置,采用链式换流器,也简称为换流链;功率部分冷却装置--采用强迫风冷装置;
启动柜——隔离开关、限流电阻、避雷器等;
连接电抗器——将装置接入系统的连接电抗器;
SVG部分原理图
控制柜
控制器采用柜式结构,表面采用静电喷塑工艺处理。柜体选用优质“三防”产品,抗强电磁干扰能力强。信号传输通道中用的光纤及附件是美国安捷伦公司的产品,可靠性高。其它控制系统中的附件,如各类集成电路等都采用国外的知名公司产品。
控制柜内安装有SVG控制系统,包括:控制器、脉冲发生器和脉冲分配器。
1、主控制器的基本构成
XDVAR系列SVG动态补偿装置采用了紧凑型机箱结构,强弱电分离,抗干扰能力强,并结合前插拔和后插拔的优点,维护方便。下图描述了紧凑型机箱的设计方案,并给出了机箱操作面板的实际外观。
主控制器的基本构成图
主控制器安装于控制屏中,由主控机箱、PLC(可编程逻辑控制器)和触摸屏等几个主要部分组成,如图所示。各部分功能如下:
触摸屏:人机界面
PLC:控制触摸屏的显示与操作,并完成滤波电容器组的投切控制。其中一个RS485串口与主控