電弧爐、軋機(jī)對電網(wǎng)的影響及解決方案
電弧爐做為非線性及無規(guī)律負(fù)荷接入電網(wǎng),將會對電網(wǎng)產(chǎn)生一系列**影響。
其中主要是:
1. 導(dǎo)致電網(wǎng)嚴(yán)重三相不平衡,產(chǎn)生負(fù)序電流。
2. 產(chǎn)生高次諧波,其中普遍存在如24次偶次諧波與3、5、7次等奇次諧波共存的狀況,使電壓畸變更趨復(fù)雜化。
3. 存在嚴(yán)重的電壓閃變。
4. 功率因數(shù)低。
軋機(jī)及其他工業(yè)對稱負(fù)載在工作中所產(chǎn)生的無功沖擊會對電網(wǎng)造成如下影響:
1. 引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動,嚴(yán)重時使電氣設(shè)備不能正常工作,降低了生產(chǎn)效率。
2. 使功率因數(shù)降低。
3. 負(fù)載的傳動裝置中會產(chǎn)生有害高次諧波,主要是以5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻,會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生嚴(yán)重畸變。
解決方案:
徹底解決上述問題的**方法是安裝具有快速響應(yīng)速度的動態(tài)無功補(bǔ)償器(SVC)。SVC系統(tǒng)響應(yīng)小于LOMS,完全可以滿足嚴(yán)格的技術(shù)要求,向電弧爐快速提供無功電流并且穩(wěn)定母線電網(wǎng)電壓,增加冶金有功功率的輸出,提高生產(chǎn)效率,并且*大限度地降低閃變的影響。SVC具有的分相補(bǔ)償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡,濾波裝置可以消除有害的高次諧波并通過向系統(tǒng)提供容性無功來提高功率因數(shù)。SVC系統(tǒng)可以**地解決上述問題,保持母線電壓平穩(wěn),無諧波干擾,功率因數(shù)接近1。
世界各國目前普遍采用TCR型靜止型動態(tài)無功補(bǔ)償裝置(SVC),用以消除無功沖擊,濾除高次諧波,平衡三相電網(wǎng)。
TCR型SVC工作原理
SCV如圖接入系統(tǒng)中,電容器提供固定的容性無功QC,補(bǔ)償電抗器通過的電流決定了補(bǔ)償電抗器輸出感性無功QTCR的大小,感性無功和容性無功相抵消,只要能做到系統(tǒng)無功QN=QV(系統(tǒng)所需)-QC+QTCR=常數(shù)(或0),則能實現(xiàn)電網(wǎng)功率因數(shù)=常數(shù),電壓幾乎不波動,關(guān)鍵是準(zhǔn)確控制晶閘管的觸發(fā)角,得到所需的流過補(bǔ)償電抗器的電流,晶閘管變流裝置和控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這個功能,采集母線的無功電流值和電壓值,合成無功值,和所設(shè)定的恒無功值(可能是0)進(jìn)行比較,計算得觸發(fā)角大小,通過晶閘管觸發(fā)裝置使晶閘管流過所需電流。
對于不對稱負(fù)荷,利用STEINMETS理論實現(xiàn)分相調(diào)節(jié),消除負(fù)序電流,平衡三相電網(wǎng)。