应用于低压大容量冲击性负载的TSC动态无功补偿及谐波滤波系统(续 图1.TSC配置单线图 主轧机变压器一个绕组TSC动态无功补偿装置容量配置和实际补偿容量见表1。 表1.主轧机变压器TSC装置配置表 1#主变(上辊) D.Y11绕组 | 组号 | 功能 | 设备补偿容量(kVar) | 实际补偿容量(kVar) | 一组 | 无功 | 600 | 430.8 | 二组 | 无功 | 900 | 645 | 三组 | 5次 | 1800 | 1846.8 | 7次 | 300 | 11次 | 300 | 主传动补偿 容量合计 | | 15600 | 11692 |
1#~4#辅助传动系统的补偿系统的配置模式与主机相似。 通过仿真计算,可以看出对于安钢第二轧钢厂的电网和负载,5、7、11次滤波回路,不仅仅滤除了5、7、11次谐波,还对23、25次谐波有一定的滤波效果。 由于现场场地小,补偿系统采用铁芯电抗器。实践证明设计得好,铁芯电抗器完全可以滤除谐波。 3.补偿系统投运测试效果 3.1 补偿前后数据测试 测试时轧机轧制钢种为16低合金钢Q345B。测试仪器为意大利的HT9030三相电力谐波分析仪。将补偿前后的电网参数对比见表2。对于同样是第1道次轧制时补偿前后的数据看出,补偿后,视在功率减少了57%,无功功率减少了88%,电流减少了59%,电压波动、电压畸变减少,电流谐波23、25次达到国标允许值。功率因数由0.49上升为0.97。没有过补偿现象。电压波动小于1.2%。 | 表2.补偿前、后6KV电网分析 | | | | 补偿后 | 补偿前 | 补偿后-补偿前 | 技术协议指标 | 国家标准 | 电网电压(V) | 6465.6 | 6103.8 | 361.8 | | | 电压波动(V) | 74.4 | -378.6 | 453 | | | 电压波动(%)(电压变化) | 1.18095 | 6.0095 | -4.8285714 | <2.5 | 2.5 | 电压波动(%)(无功冲击变化) | 0.61072 | 2.7161 | -2.1053926 | <2.5 | 1.25 | 视在功率(KVA) | 7295.4 | 16773 | -9477.782 | | | 电压畸变率(%) | 1.49 | 3.92 | -2.43 | | 4 | 有功功率(KW) | 7108.34 | 8168.4 | -1060.0151 | | | 电流(A) | 653.4 | 1585.2 | -931.8 | | | 无功功率(KVAR) | 1745.91 | 14653 | -12907.243 | | | 功率因数 | 0.97436 | 0.487 | 0.48737013 | 0.95以上 | | 谐波电流5次(A) | 6 | 13.2 | -7.2 | | 131 | 谐波电流7次(A) | 5.4 | 4.2 | 1.2 | | 93 | 谐波电流11次(A) | 2.4 | 3.6 | -1.2 | | 62 | 谐波电流13次(A) | 2.4 | 3 | -0.6 | | 50 | 谐波电流23次(A) | 4.8 | 33 | -28.2 | | 28.7 | 谐波电流25次(A) | 3.6 | 30.6 | -27 | | 26.4 |
表中记录的是全厂的电网实测数据。由于其它负载的影响以及同一道次的不同时间负荷也有一些差异,总电流的数量级很大,记录补偿后的7次谐波比补偿前的微微有些大,但是距离国标相差很远,可以不用考虑它。 用数字式万用表和谐波分析仪测量补偿前后电压变化,用谐波分析仪测量补偿前后电流变化,更直观看出投入补偿系统的效果。结果对比列表3和表4。 | 表3.6000V侧补偿前后大电流运行数据比较 | | 补偿前/A | 补偿后/A | 前后约减少值(A) | 2#主机 | 801~1086A | 368~500A | 500A | 2#辅 | 44~103.6A | 17.6~44.4A | 59A | 3#辅 | 12~76.1A | 8.8~35.2A | 40.9A | 总进线 | 537~1712A | 732~1026A | 686A |
| 表4.补偿前后电压变化比较 | | | | 补偿前 | 波动% | 补偿后 | 波动% | 2#主机 | 779~898.6V | 14.25846447 | 908.8~925.9V | 1.864065 | 2#辅 | 404~452V | 10.90% | 461~468V | 1.484624 | 3#辅 | 440~473V | 7.228915663 | 482~489V | 1.441813 | 6KV网 | 5939.4~6436.32V | 7.88% | 6413~6485.34V | 1.121724 |
从6kV电网看,补偿后电流减少了680~900A,1、2#主变和辅机2、3#电流减少了一半以上。轧钢时的电网功率因数由0.45~0.6提高到0.97,使电网电压平稳,电压波动和电压畸变率减少。补偿系统跟随性好,运行稳定良好。 (续2)
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