電弧爐煉鋼供電系統(tǒng)的無功動態(tài)補(bǔ)償

后者則由三次、五次、七次和高通濾波器組成，F(xiàn)C發(fā)生的基波無功功率是固定的，但它又是由各次諧波濾波器組成，即QFC=Q3＋Q5＋Q7＋Qhp。整個(gè)靜補(bǔ)裝置發(fā)出的無功功率QSVC=QFC－QTCR。

確定靜補(bǔ)裝置SVC的設(shè)備容量，即確定TCR和FC的容量，以及SVC的連接點(diǎn)是非常重要的。

為了提高負(fù)載功率因數(shù)，F(xiàn)C濾波電路中的電容器發(fā)生的容性無功功率應(yīng)當(dāng)?shù)扔跒榱颂岣吖β室驍?shù)達(dá)到規(guī)定值所必須的無功功率平均值和TCR電路消耗的感性無功功率平均值之和，即[3]

QFC=npa(tgLm－tgLY)＋0.5QTCR（9）

式中：n為爐子臺數(shù)；

pa為熔化期一臺爐子消耗的有功功率平均值；

QTCR為靜補(bǔ)裝置中TCR消耗的無功功率；

Lm為熔化期電爐母線上的基波電壓對于爐子基波電流之間的相角（平均值）； LY為電爐母線上非畸變電壓對于爐子基波電流之間的相角允許值。通常tgLY≈0.2，相當(dāng)于cos≈0.98

日本富士電機(jī)公司撰文指出，靜補(bǔ)裝置的總?cè)萘恳话氵x擇等于電弧爐三相短路時(shí)短路容量的50％左右。

4設(shè)計(jì)實(shí)例

作為實(shí)例，計(jì)算廣東某鋼廠30t超高功率電弧爐短路容量及其所需靜補(bǔ)裝置容量。供電系統(tǒng)圖示于圖5。已知數(shù)據(jù)

SA=900MVA

UA=110kV

ST=63MVA

UB=35kV

eK=0.07

SBL=20MVA

根據(jù)式（4），B點(diǎn)短路容量為SB==

=450MVA

根據(jù)式（5），一臺電弧爐短路時(shí)的短路容量為SL==

=38.4MVA

根據(jù)式（1），當(dāng)這臺電弧爐發(fā)生運(yùn)行短路時(shí)，引起B(yǎng)點(diǎn)的電壓波動值為Δu==×100％=8.5％

該值超過允許值5％的指標(biāo)，因此必須裝設(shè)靜補(bǔ)裝置，其容量根據(jù)式（7）ΔuB=×100％=5％

可以求出

QSVC=SL－SB·ΔuB

=38.4－450×0.05

=16Mvar

可見，QSVC為這臺電弧爐短路容量SL的41.6％，接近富士電機(jī)公司提出的50％經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，詳細(xì)計(jì)算從略。

5結(jié)語

1）為了正確選擇電壓波動補(bǔ)償裝置參數(shù)，必須根據(jù)被補(bǔ)償電弧爐的供電電路參數(shù)及其負(fù)荷特性，求出ΔQ值。然后根據(jù)供電系統(tǒng)短路容量求出Δu值。如果Δu值超出標(biāo)準(zhǔn)，則必須裝設(shè)SVC裝置。

2）本文給出的各公式業(yè)已經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)，例如曾在大連鋼廠、西安鋼廠等冶金工廠驗(yàn)證過，計(jì)算值同利用電壓閃變測試儀測出的結(jié)果相吻合。