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装置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需的无功补偿量，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CONSTEEL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，使电网的电能质量恶化；同时电炉的自

2、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：l名称：110KV三相三绕组油浸式有载调压降压风冷电力变压器。l型号：SFSZ11-100000/110l额定电压：（110±8）×1.25%/38.5/11KVl最高

3、工作电压：126KVl额定容量：100000/100000/50000KVAl额定频率：50HZl接线组别：YN,yn0,d11l阻抗电压：高中12.5%高低19%中低6.5%（2）110kV变电站的短路容量35KV最大1000MVA（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20％）一次额定电压35kV二次电压760～653～44013级有载调压二次额

4、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。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：X01=100/727=0.1375最小方式：X02=100/7000=0.14292）EAF炉变压器阻抗X1炉变额定容量Sbe=60MVA，阻抗电压UK%=9.48（炉变二次电压U2e=653V时），X1=9.48/60=0.15803）EAF炉短网阻抗X2参照相关设备资

5、料，取短网电抗值xd=3mΩ，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：ΣX1=X01+X1+X2=0.999最小运行方式：ΣX2=X02+X1+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Qmax最大运行方式时：Qmax1=100/0.999=100Mvar最小运行方式时：Qmax2=100/1.0044=99.56Mvar二者相差不大，考虑最严重的工况取Qmax=100Mvar2）EAF炉工作短路时的最大无功功率变动量ΔQmax取EAF炉熔化期功率因数cosφ=0.

6、77ΔQmax=Qmax*cos2φ=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几率极小，电弧炉与精炼炉同时工作短路的几率更小，故可取ΔQmax=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%，35kV母线的最小短路容量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Q1=1.05（ΔQmax-Qyx）=47.55Mvar式中：1.0

7、5——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=60MVA补偿前：cosφ1=0.77,tgφ1=0.8286补偿后：cosφ2=0.95tgφ2=0.3287P1=60*0.77=46.2MWQEAF=P1*（tgφ1-tgφ2）=23.09MvarLF炉：炉变额定容量Sbe=14MVA补偿前：cosφ1=0.85,tgφ1=0.62补偿后：cosφ2=0.95tgφ2=0.3287P2=14*0.85=11.9MWQLF=1.2*P2*（tgφ1-tgφ2）=4