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北京科銳博潤電力電子有限公司

CREAT-POREEN POWER ELECTRONICS CO.,LTD.

鋼鐵冶煉

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面臨問題

1、電壓波動劇烈

2、功率因數低

3、存在嚴重的電壓閃變

4、產生高次諧波,導致電壓畸變

6、電網嚴重三相不平衡,產生負序電流

解決方案

科銳博潤公司靜止無功補償裝置「SVC」、固態復合開關裝置「SSCS」、濾波補償裝置「FC」等電力電子產品,顯著提高供電電能質量,提升功率因數至95%以上,提高鋼鐵冶金過程的生產效率,節能效果達10%~40%。

經典工程

1、福建閩清金盛鋼業有限公司電能質量治理項目靜止型無功發生器(SVG)工程 

工程概況:福建閩清金盛鋼業由兩條35kV母線進線,目前負荷主要為中頻爐、精煉爐?,F對系統進行改造,Ⅰ段母線增加一臺4000kVA軋機及一臺中頻爐16000kVA,Ⅱ段母線增加一臺14000kVA電弧爐及一臺5000kVA軋機,本次項目在Ⅱ段母線裝設一套靜止無功發生器裝置(SVG)。
    面臨問題:
    1)諧波電流和諧波電壓超標。
    2)電壓波動和閃變超標。
    3)功率因數不滿足要求。
    投運效果:SVG投運后,注入系統的諧波電流和母線電壓總諧波畸變率低于國家標準《電能質量、公用電網諧波》GB/T14549-93;母線電壓的電壓波動滿足國家標準《電能質量、電壓波動和閃變》  GB/T12326-2008;考核點的功率因數在0.95以上,且不發生過補,各項指標均滿足用戶要求。

2、福建順昌宏豐鋼鐵公司電爐煉鋼TCR型動態無功補償裝置(SVC)工程 

工程概況: 福建省順昌縣宏豐鋼鐵有限公司的供電系統在廠區設一個35kV開閉所,開閉所進線引自廠區外的110KV變電站35kV側,開閉所一進三出供兩臺電弧爐及一臺精煉爐。要求動態無功補償裝置(SVC)投入運行后諧波、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度均滿足國標限值要求.35KV側進線月平均功率因數:COSΦ≥0.95,且無功不倒送。
    客戶問題:
    1)產生諧波:由于電爐的電弧電流處于不規則的急劇變化狀態及弧阻的非線性,電壓和電流波形呈現不對稱的非正弦波形,諧波主要以2-7次為主。在運行時,諧波會引起電氣設備的發熱、振動、增加損耗、縮短壽命,引起PLC及繼電保護裝置的誤動作等嚴重后果。
    2)電壓波動:電爐在熔化期,由于電極的頻繁升降,使電弧頻繁產生與消失,造成線路的瞬間開路與短路,引起較大的無功沖擊。根據北京博電以往的工程實測,電爐最大沖擊負荷一般可達電爐變壓器容量的1.5-2倍左右,會引起電網電壓的急劇波動與閃變,并造成冶煉質量不穩定,從而影響生產和產品質量。
    功率因數:電爐在熔化期,功率因數一般低于0.7,工作短路時甚至降到0.2以下,這不僅直接影響企業的經濟效益,還會影響電網的供電質量。 產生負序分量:電爐在熔化期,特別是在穿井期,各相電弧電壓是獨立變化的,各相電流各自發生無規則的變化,在一相斷弧及兩相短路時,負序電流將達額定電流的40%-60%左右。這種過大負序電流不僅會使上級變電所負序保護經常報警動作,還會影響電網中電動機、電氣設備的出力。

投運效果: 靜止型動態無功補償裝置(SVC)有效地限制了注入電網的諧波電流,同時通過平滑快速的調節,連續快速提供無功,抑制接入點電壓波動及閃變水平,有效提高電壓穩定性,使得各個考核點的各項電能質量指標滿足要求。

3、杭州鋼鐵公司高線軋機6kV TCR型動態無功補償裝置(SVC)工程 

工程概況:杭鋼高線有6kV I段和II段母線,根據發展要求,需將6kV I段母線負荷接入新建的一臺220kV主變(220kV/35kV/6.3kV),在35kV側有2臺7000kVA的LF爐,由于LF爐為沖擊性負荷,生產時將導致6kV母線電壓波動,再加上高線負荷本身是波動負荷,這將導致6kV母線的電壓波動很大,為此,需要采用動態無功補償解決此問題。 
    客戶問題:
    1)電壓波動:由于交流煉鋼電弧爐為特殊的非線性沖擊負荷,隨著單爐容量和冶煉功率的大型化,電爐對供電系統電能質量的不利影響日趨嚴重,交流電弧爐運行中電弧燃燒極不穩定,導致電壓、電流波形的嚴重畸變。杭鋼高線公司不生產時6kV母線電壓比生產時高7.5%,即6kV母線的電壓波動高達7.5%。高線6kV I段母線負荷在考核點引起的電壓不平衡度0.92%。 
    2)產生諧波:杭鋼高線公司6kV I段母線負荷在生產過程中,產生大量的諧波,諧波電流在電網阻抗上產生諧波電壓,引起電網電壓畸變,影響供電質量及運行安全。另外,負荷消耗的大幅度波動的無功功率會引起供電母線嚴重的電壓波動和閃變。
    投運效果: 靜止型動態無功補償裝置(SVC)有效地限制了注入電網的諧波電流,同時通過平滑快速的調節,連續快速提供無功,抑制接入點電壓波動及閃變水平,有效提高電壓穩定性,使得各個考核點的各項電能質量指標滿足要求。

 

4、山東墨龍特鋼公司70噸電爐煉鋼系統35kV TCR型靜止型動態無功補償裝置(SVC)工程 

工程概況: 山東墨龍特鋼有限公司新建一條電爐煉鋼生產線,共有兩臺電爐:一臺70噸交流電弧爐,爐變容量為60MVA 、另一臺為、70噸鋼包精煉爐,爐變容量為12.5MVA。兩臺電爐變壓器一次電壓均為35kV,共由一臺90MVA 變壓器(電壓變比110/35kV)供電,該供電變壓器二次側(35kV側)還帶有兩臺31.5MVA 電力變壓器用于軋鋼、煉鐵、公輔等負荷。110kV上級供電電源取自系統田柳220kV變電站。田柳220kV變電站擁有220kV三線圈主變一臺,額定容量為150MVA,變壓器降壓至110kV后送至系統110kV變電站。 
    客戶問題: 
    1)電壓波動:交流電弧爐無功沖擊對電網的影響很大,它直接導致供電母線電壓的劇烈波動和閃變??己它c系統110kV母線最大電壓波動為8.14%,最大電壓閃變為6.36;鋼廠電爐35kV供電母線最大電壓波動為13.4%,最大電壓閃變為10.47,均超過電壓閃變允許值。由此,必須安裝一套安全、可靠的TCR型的SVC動態無功補償裝置,否則如此大的電壓波動和閃變系統將受到巨大的沖擊,鋼廠將無法正常生產和供電。
    2)產生諧波:交流電弧爐運行中電弧燃燒極不穩定,導致電壓、電流波形的嚴重畸變。墨龍特鋼70噸超高功率電弧爐和70噸LF精煉爐同時生產時注入系統考核點110kV的2、3、 4、5、6、7、8、9、10次諧波電流超標,其中2、3、4、5、6、7次諧波電流嚴重超標,引起110kV母線的諧波電壓總畸變率6.94%,35kV母線的諧波電壓總畸變率11.4%,均已嚴重超標。電流、電壓波形嚴重畸變。 不對稱短路引起的負序電壓和負序電流:考核點系統110kV母線基波負序電壓最大值為4.34%,嚴重超標。注入110kV側的基波負序電流高達126.0A,對系統以負序元件為啟動的繼電保護構成巨大威脅。因此未來加裝的SVC裝置必須能夠實現三相平衡化功能,否則電網無法安全運行。

 

2020年5月13日 16:02
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