林家泉 中国民航大学 天津 300300
【文章摘要】 李月英 天津中德职业技术学院 天津 300300 本文分析了带钢厂生产过程中存在的无功功率及谐波等电能质量问题，并提出了解决方案。通过介绍有源动态无功补偿与谐波治理装置（SVG）的原理和特点，突出了SVG 技术在无功补偿及谐波治理方面的的优势和在工程应用中的效果。 【关键词】 SVG ；动态无功补偿；谐波治理；带钢 0 引言 随着我国经济和工业现代化进程的加快，冶金行业轧钢技术也得到了迅猛发展，为了提高轧制能力，提高控制精度，各种整流器、交流变频调速器等大功率电力电子设备被广泛的应用于各个环节。该类型负荷由于谐波电流大、功率因数低，造成母线电压反复波动，大量谐波电流流入电网，使配网损耗变大，同时造成谐波尖峰电压，损坏电缆绝缘。而原来的电容补偿技术由于动态反应速度慢，受电网压降和电网阻抗制约等因素已经无法满足目前电网的要求，新型链式有源动态无功补偿及谐波治理装置（SVG）应运而生，有效的解决了上述问题。河北唐山鑫厦带钢厂，主要生产200-400mm 带钢，年生产约30 万吨，生产过程采用固定电容补偿，但是电网质量问题频现，给企业带来了巨大的损失。 1 运行过程中电容补偿存在的问题 1.1 供电系统 企业由一路6KV 线路供电，由两个电容支路对系统进行功率因数的补偿，安装容量分别为 和 . 其系统图如图1 所示。 该系统中的大容量整流变压器及所带的直流电机是主要负荷，所以在生产运行过程中，出现的问题主要包括以下几个方面：一、电网电压在轧制过程中波动比较大。二、，由于系统存在谐波污染，电容器经常发生烧坏 爆炸等现象，运行很不稳定，需要经常更换，严重的影响了生产质量和稳定运行。三、无功功率补偿不足，功率因数相对较低，由于电容器补偿容量Q 与电压的平方成正比，母线电压较低，使得电容器的补偿能力大幅下降，不能满足国家电网的要求，所以企业每月都要为此 柱塞报废 工作现场 图4 停泵检修情况 图7 柱塞淋油水方式 表4 改进后的柱塞淋油水系统验证情况 支付罚款 增加企业成本。因此业主迫切要求解决上述问题。 2 SVG 的基本原理 SVG 的基本原理就是将自换相的桥式电路 （ ）通过电抗器并联在电网（ ）上， 适当的调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，使该电路吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的SVG 相当于一个电压源型逆变器，在理想情况下，其单相等效电路如图2 所示。 在这种情况下 , 只需使与同相， 仅改变的幅值大小即可以控制 SVG 从电网吸收的电流 i 是超前还是滞后 90° , 并且能控制该电流的大小。如图 2b 所示 , 当大于时 , 电流超前电压 90° ,SVG 吸收容性的无功功率 ； 当小于时 , 电流滞后电压 90° ,SVG 吸收感性的无功功率。 3 动态补偿效果 2012 年9 月该带钢线供电系统SVG 有源动态无功及谐波治理装置调试运行， 电网电能质量有了明显改善，生产的效率和产品稳定性都有了大幅提高。 SVG 的动态响应速度快，小于10ms， 对于轧机等冲击负荷进行了有效的跟踪和补偿。稳定了系统电压。 提高了功率因数，现场实时测量结果显示，系统的功率因数补偿到0.93，满足国标的要求。而且在空载时不会出现过补现象。 改善了电网电压，电流的波形，使得电压，电流的畸变率远远小于国标要求。13 次以下的谐波几乎完全滤除。 为企业节约了大量电费，每年大约为60 万元。 4 结束语 有源动态无功补偿与谐波治理装置（SVG）凭借其动态响应速度快，优异的的谐波输出特性，高可靠性，多种补偿功能能特点，有效的解决了带钢线冲击负荷严重，冲击电流大，谐波污染严重等问题。大大提高了电网质量。 【参考文献】 [1] 王兆安等. 谐波抑制和无功功率补偿[M]. 第2 版，北京：机械工业出版社.2005 [2] 李月英. 高压有源动态无功补偿与谐波治理装置（SVG）在272 带钢线中的应用. 理论探讨集萃下册,2012.6 [3] 王兆安, 李民, 卓放. 三相电路瞬时无功功率理论的研究[J]. 电工技术学报.1992.7 55-59 [4] 张崇巍，张兴.PWM 整流器及其控制[M]. 北京: 机械工业出版社,2003 [5] 杨孝志. 几种无功补偿技术的分析和比较. 安徽电力,2006.6 40- 43 [6] 许娅. 供电系统中谐波产生原因及限制措施. 安徽水利水电职业技术学院学报,2003.6 图2SVG 等效电路 图1 供电系统图 |
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