新風(fēng)光提供軋鋼機電能質(zhì)量整體解決方案
文:新風(fēng)光電子2023年第五期
江蘇某不銹鋼科技發(fā)展有限公司在軋鋼機運行時會產(chǎn)生大量無功功率,致使公司進(jìn)線端功率因數(shù)降低,同時快速的瞬時有功、無功功率變化還造成了電網(wǎng)電壓的閃變現(xiàn)象。針對現(xiàn)場電網(wǎng)電壓閃變抑制情況不理想的狀況,最終引入了新風(fēng)光電子科技股份有限公司開發(fā)的SVG裝置,滿足了現(xiàn)場的補償要求。
文/新風(fēng)光電子科技股份有限公司
江蘇某不銹鋼科技發(fā)展有限公司主要生產(chǎn)不銹鋼中板,由于軋鋼機運行時會產(chǎn)生大量無功功率,致使公司進(jìn)線端功率因數(shù)降低,同時快速的瞬時有功、無功功率變化還造成了電網(wǎng)電壓的閃變現(xiàn)象。軋鋼機的動力電機為直流電機,其前端為電力電子器件組成的不控整流電路,會產(chǎn)生大量的諧波污染,因此整個現(xiàn)場需要進(jìn)行全方位的電能質(zhì)量治理,包括無功補償、電網(wǎng)電壓閃變抑制和諧波治理。
本項目原來設(shè)計有無功補償和諧波治理裝置,原裝置采用MCR+FC濾波支路的組合補償方案的綜合方式對現(xiàn)場負(fù)荷進(jìn)行補償,但是由于MCR響應(yīng)速度有限,對于軋鋼機產(chǎn)生的快速無功需求無法實現(xiàn)快速補償,因此對于現(xiàn)場電網(wǎng)電壓閃變抑制情況不理想的狀況,最終引入SVG裝置滿足了現(xiàn)場的補償要求。
1 SVG特點
SVG是目前國內(nèi)外最為先進(jìn)的無功補償裝置,這種基于電壓型PWM變流器的補償裝置實現(xiàn)了無功補償方式質(zhì)的飛躍。它不再采用大容量的電容、電感器件,而是通過電力電子器件的高頻開關(guān)實現(xiàn)無功能量的變換,可以按設(shè)定的無功性質(zhì)及大小、功率因數(shù)、電網(wǎng)電壓等為控制目標(biāo)運行,動態(tài)地跟蹤電網(wǎng)電能質(zhì)量變化調(diào)節(jié)無功輸出,并能實現(xiàn)曲線設(shè)定運行,提升電網(wǎng)質(zhì)量。
2改造效果
原配電補償系統(tǒng)為MCR+FC濾波支路的組合補償方案,該套補償裝置投入之后總功率因數(shù)提高到0.85以上,經(jīng)過測試,現(xiàn)場普通MCR響應(yīng)時間至少超過200ms,存在瞬間的無功功率不足現(xiàn)象,電網(wǎng)電壓最大電壓波動達(dá)到1000V,影響了廠內(nèi)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。
SVG運行后無功功率補償效果較好,無功波動大幅減小,功率因數(shù)滿足要求。
FGSVG的響應(yīng)時間低于5ms,最終補償效果極為出色,電網(wǎng)電壓閃變得到了有效控制,根據(jù)圖8顯示與圖2相比電網(wǎng)電壓明顯穩(wěn)定,電壓波動最大最小值不超過400V,與未補償時的電壓差1000V相比已經(jīng)獲得了明顯的電壓閃變抑制效果。
3 產(chǎn)品優(yōu)勢
(1)響應(yīng)速度更快
SVG系列產(chǎn)品響應(yīng)時間:≤5ms。傳統(tǒng)無功補償裝置響應(yīng)時間:≥40ms。SVG產(chǎn)品可在極短的時間之內(nèi)完成從額定容性無功到額定感性無功的相互轉(zhuǎn)換,這種無可比擬的響應(yīng)速度完全可以勝任對沖擊性負(fù)荷的補償。
(2)諧波治理
SVG不僅不產(chǎn)生諧波,而且同時具備諧波治理功能,在動態(tài)無功補償?shù)耐瑫r,可對諧波進(jìn)行濾除。而SVC中TCR在補償無功功率同時產(chǎn)生大量諧波,導(dǎo)致TCR必須與大容量濾波器同時使用。
(3)電壓閃變抑制能力更強
SVC受到響應(yīng)速度的限制,其抑制電壓閃變的能力不會隨補償容量的增加而增加,而SVG由于響應(yīng)速度極快,增大裝置容量可以繼續(xù)提高抑制電壓閃變的能力。
(4)運行范圍更寬
SVG能夠在額定感性無功到額定容性無功的范圍內(nèi)工作,所以比SVC的運行范圍寬很多。更重要的是,在系統(tǒng)電壓變低時,SVG還能夠輸出與額定工況相近的無功電流。
(5)補償功能多樣化
SVG不僅具有快速補償系統(tǒng)無功的作用,還能夠根據(jù)用戶實際需要,對負(fù)荷進(jìn)行諧波電流補償、負(fù)序電流補償、綜合補償?shù)取?/p>
(6)占地面積小
由于無需高壓大容量的電容器和電抗器做儲能元件,SVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%。
(7)自身損耗較低
SVG自身功率較低,其運行效率一般可以達(dá)到99.8%以上,極大地節(jié)省了用戶的電費。
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