矿热炉电能质量治理与节能教学PPT课件.ppt

矿热炉低压短网补偿 补偿方案： MSC，TSC 功效： 改善高压侧供电质量，提高短网功率因数，降低短网线路损耗，增加短网变压器的出力，满足用户节能、高效的需求 缺点： 无法抑制谐波，频繁投切电容，易诱发谐振。 * 全新短网补偿方案 依据矿热炉短网的恶劣情况和现行补偿方案的不足，提出全新治理方案，即采用有源动态无功补偿装置DSVG对短网进行补偿，可实现： 1）无投切支路，在恶劣工况下长期稳定运行； 2）稳定短网电压，缩短冶炼时间，节省电能； 3）功率因数合格； * DSVG补偿短网治理目标 1) 在高谐波+不平衡+频繁冲击的母线上长期稳定运行 2) 实时动态连续补偿无功功率，补偿后功率因数0.95以上（无过补、欠补） 3) 补偿短网电压，消除短网电压不平衡，减少电能损耗 4 ) 有效治理谐波电流 * DSVG的技术特点 无需任何电容投切，降低了谐振风险 在恶劣工况下可长期稳定运行，抗恶劣电网 快速补偿，响应时间小于10ms DSVG与现行治理方案综合比较 方案 补偿速度 补偿点 治理谐波 诱发谐振 成本 连续补偿 稳定运行 节能 MRC+FC 慢 高压侧 能 是 低 否 难 否 TRC+FC 较快 高压侧 能 是 中 否 难 否 SVG+FC 较快 高压侧 能 否 高 是 是 否 MSC 慢 短网侧 不能 是 低 否 难 是 TSC 较快 短网侧 不能 是 中 否 难 是 DSVG 较快 短网侧 可以 否 高 是 长期稳定 是 为什么，现有的短网补偿容易损坏？ 投切电容的补偿装置，工作在生活小区时，每天动作几次即可，产品很稳定。 如果工作在矿热炉短网，每天要投切万次以上，谐振的几率巨大； 多次谐波的存在，使谐振的几率再加大几倍了。 总之，谐振的几率太高太高，某一个谐振的高峰太高就足以炸掉电容或可控硅或接触器了。 清华大学电机系 电机系柔性交流输配电研究所 电机系柔性交流输配电研究所 “ ” “ ” * 矿热炉电能质量治理与节能培训课件 短网补偿SVG，主要看点： 为什么SVG一定效果好？一定不损坏？ SVG成本性能如何评价？ 为什么现有的短网补偿老坏？ * 矿热炉运行特点 应用行业：铁合金冶炼行业 供电特点：低电压（220V ），大电流（上万安培） 存在问题：矿热炉与其他用电设备相比，存在以下严重问题： 1）短网功率因数低下，线路损耗大，末端电压降大 2）负载波动大，造成高压侧严重三相不平衡 3）严重的谐波电流 4）工况环境恶劣 * 目前用户面临的严重问题 市场上现有补偿装置频繁投切电容，在谐波大的电网中易引起局部谐振，且工况环境恶劣，导致补偿装置电容器等器件频繁损坏，无法长期稳定运行，严重造成： 1）补偿装置后期维护成本高 2）供电单位罚款 3）能耗严重，生产效率低下 4）其他用电设备的损坏 频繁投切电容诱发谐振 频繁投切电容器，由于短网谐波严重，易诱发某次谐波振荡，谐振发生的波形如上图所示。 诱发谐振后果 串联谐振电路模型如右图，当谐振发生时，出现局部过电压，引起器件和电缆的绝缘击穿，损坏用电设备 并联谐振电路模型如右图，当谐振发生时，出现局部过电流，引起保护装置误动作或烧坏用电设备 矿热炉高压侧补偿 补偿方案： MCR+FC，TCR+FC 功效： 提高高压侧功率因数，抑制基波谐波，减少高压线路和变压器损耗，减少电力部门的罚款 缺点： 不能解决低压短网线路的功率因数低下，线路损耗严重，末端电压低的问题，不能满足用户节能、高效的需求； 无法抑制高次谐波，频繁投切电容器，易诱发谐振。 矿热炉高压侧改进补偿 补偿方案： SVG+FC 功效： 无电容器投切，抑制谐波，减少谐振发生； 无功功率连续可调，减少高压线路和变压器损耗，减少电力部门的罚款 缺点： 不能解决低压短网线路的功率因数低下，线路损耗严重，末端电压低的问题，不能满足用户节能、高效的需求。 清华大学电机系 电机系柔性交流输配电研究所 电机系柔性交流输配电研究所 “ ” “ ”