电弧炉无功补偿及谐波治理案例.doc

赞比亚谦比西钢厂电弧炉无功补偿及谐波治理工程案例 2012-07-03 11:06:20| 分类: 专业篇|举报|字号订阅作者:北京赤那思电气技术有限公司,平孝香,郭秀霞来源:输配电产品应用开关卷总第 78期 1概述随着炼钢业和冶炼技术的发展,越来越多的电弧炉设备投入到生产当中,其容量越来越大。由于其自身的工作特性,造成了日益严重的谐波污染问题,严重影响到了电能质量,对其谐波治理已经迫在眉睫。本文以赞比亚谦比西钢厂项目为例介绍了电弧炉的无功补偿及谐波治方案。研究了电弧炉系统的电气模型、并对其产生的谐波电流进行了分析,结合实际电弧炉系统的谐波测试情况对该电弧炉系统谐波给出了治理方案。 2电弧炉的工作特点电弧炉属非线性负荷,在工作的过程中会产生高次谐波,而且电弧炉的用电量很大,电炉变压器的容量从数兆伏安到数十兆伏安。从钢铁的冶炼工艺分,电弧炉的工作过程可分为三个阶段:熔化期、氧化期和还原期。钢铁在熔化期的用电量很大,氧化期和还原期的用电量明显降低。钢铁在熔化期内不仅电弧炉的用电量最大,而且在这个阶段由于下降电极起弧和炉料崩塌使电极接触废钢而造成短路, 其后快速提升电极又拉断电弧造成断路, 短路期间内产生很大的电流,造成三相不平衡。在冶炼过程中由于电磁力和炉内气流的作用以及钢液和炉渣的流动,使电弧放电的路径不断变化和弧隙电离程度不断变化,从而引起负荷电流变化大、变化速度快、变化频繁而无规则。 3用户供电系统参数及考核指标 主变压器参数型号: 额定容量: Se= 电压变比: 110/10kV 短路阻抗百分数: UK=% 系统短路容量 110kV 侧: Sdmax=870MVA Skmin1=652MVA 电弧炉的谐波发生量表1电弧炉谐波发生量谐波次数 2345711~23 谐波电流含有率%710594 谐波电流值( A) 6529 电弧炉供电系统图 考核的技术指标 平均功率因数要求 10kV 母线的月平均功率因数: cos φ≥ ,不过补。 闪变要求满足国家标准 GB12326-2000 《电能质量电压允许波动和闪变》的要求: 10kV 电压波动: △U≦% 闪变: Pst= ,Plt= 110kV 电压波动: △U≦% 闪变: Pst= ,Plt= 谐波电压要求按国标 GB/T14549-93 的规定,供电系统各电压等级下允许的电压畸变率如表二所示。表2GB/T14549 -93所规定的电压畸变率限值电网标称电压 kV 电压总谐波畸变率% 各次谐波电压含有率, %奇次偶次 110 谐波电流要求谐波电流允许值按GB/T1459-93 的要求,当考核点在 110kV 母线时,注入考核点 110kV 母线的各次谐波电流允许值在短路容量为 870MVA 时如表 3。表3短路容量为 870MVA ,注入 110kV 母线各次谐波电流允许值次数 2345678910111213 电流(A) 次数 1415161718