某特钢工程svc的设计与应用

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1、某特钢工程SVC装置的设计与应用［摘要］SVC装罝能有效解决交流电弧炉在冶炼过程中，引起供电电网的电压波动和闪变，三相电压不平衡，并向电网注入谐波电流。本文通过计算某公司特钢工程电炉供电系统的阻抗，从而确定电炉的最大无功冲击和无功变动量；计算提高功率因数所耑的无功补偿量，对svc装置进行设计。［关键词］svc；无功补偿；谐波；滤波一、前言某公司年产50万吨特钢生产项目新建一座80吨C0NSTEEL交流电弧炉、一座80吨LF钢包精炼炉。交流电弧炉与钢包精炼炉在冶炼过程中，将引起供电电网的电压波动和闪变，三相电压不平衡，并向电网注入谐波电流，使电网的

2、电能质量恶化；同时电炉的自然功率因数较低，不仅加大了输变电线路及设备的损耗，而且使企业的电费支出增加，经济效益下降。为解决上述这些问题，须在电炉母线上设置一套静止型动态无功补偿装置（SVC）。下面将详细计算电炉供电系统的阻抗，从而确定电炉的最大无功冲击和无功变动量；计算提高功率因数所需的无功补偿量，最终确定SVC滤波器和相控电抗器的容量，进而进行滤波器的设计。二、电网数据及原始参数：1、电网数据及原始参数：（1）110KV主变参数：•名称：110KV三相三绕组油浸式有载调压降压风冷电力变压器。•型号:SFSZ11-100000/110•额定电压：

3、（110±8）Xl.25%/38.5/11KV•最高工作电压：126KV•额定容量：100000/100000/50000KVA•额定频率：50HZ•接线组别：YN,ynO，dll•阻抗电压：高中12.5%局低19%中低6.5%(2)llOkV变电站的短路容量35KV最大1OOOMVA(4)LF炉变参数：额定容量14000KVA（可连续过载20%）一次额定电压35kV(工频)二次电压300〜268〜220V11级有载调压二次额定电流30161A阻抗电压(炉变二次电压U2e=268V时)7〜8%(5)EAF炉变参数：额定容量60000KVA（可过载

4、20°%）一次额定电压35kV二次电压760〜653〜44013级有载调压二次额定电流57740A阻抗电压(炉变二次电压U2e=653V时)9.48%2、供电系统主接线如附图一。VV80tEAF80tLF三、无功补偿容量确定1、电炉供电系统标么值阻抗计算（基值容量Sj=100MVA）1）35kV系统阻抗X0最大短路容量：Smax=727MVA,最小短路容量：Smin=700MVA35kV系统阻抗：最大方式：X0,=100/727=0.1375最小方式：X02=100/7000=0.14292）EAF炉变压器阻抗XI炉变额定容量Sbe=60MVA,

5、阻抗电压UK%=9.48（炉变二次电压U2e=653V时），Xl=9.48/60=0.15803)EAF炉短网阻抗X2参照相关设备资料，取短网电抗值xd=3mQ,U2i=653VX2=0.003*100/0.653/0.653=0.70354）EAF炉系统的总阻抗最大运行方式：2(i=X014-Xl+X2=0.999最小运行方式：a(2=X02+Xl+X2=1.00442、无功补偿容量计算1)EAF炉工作短路时的最大无功功率Q胃最大运行方式时：Q胃FlOO/O.999=100Mvar最小运行方式吋：Qmax2=100/1.0044=99.56Mv

6、ar二者相差不大，考虑最严重的工况取Q^lOOMvar2)EAF炉工作短路时的最人无功功率变动量A取KAF炉熔化期功率因数cos4)=0.77△0隱=Qlliax*cos24>=59.29Mvar3)处于熔化期的电弧炉,在固体炉料塌料时可能导致电极的三相工作短路，而精炼炉的炉料为熔化的钢水，电极三相工作短路的儿率极小，电弧炉与精炼炉同时工作短路的几率更小，故可取AQmax=59.29Mvar为35kV母线上的最大无功功率变动量。4)考核点35kV母线允许的无功变动量Qyx35kV考核点对随机性不规则电压波动的限值为2%，35RV母线的最小短路容量

7、Smin=700MVA，允许的无功变动量为：Qyx=14Mvar5)抑制电压波动所需的无功补偿容量Qi=l.05(AQmax-Qyx)=47.55Mvar式中：1.05一一考虑有功变动量对电压波动影响的系数。6）提高功率因数所需的无功补偿容量Q2EAF炉：炉变额定容量Sbe=60lVA补偿前：cosfO.77，tg4b=0.8286补偿后：cos4）2=0.95tg（l）2=O.3287Pl=60*0.77=46.2MWQeaf=P1*（tg（hrtg（h2）=23.09MvarLF炉：炉变额定容量Sbe=14MVA补偿前：cosi=0.85,

8、tg2=0.95tg（l）2=0.3287P2=14*0.85=11.9MWQlf=1.2*P2*（