宣钢35kV炼钢技术方案.docx

宣钢35kV炼钢技术方案 前言 依据客户所提供的系统资料和技术参数分析,该项目为对精炼炉配电加装动态无功补偿装置SVC项目。针对精炼炉工作过程中存在的无功功率急剧变化、功率因素低、引起端电压闪变和波动超出标准要求的问题，加装静止型动态无功补偿装置SVC是目前最有效且性价比最高的措施。装设SVC系统后，一方面可以有效解决精炼炉无功功率冲击导致的电压波动、谐波电流及功率因数的补偿问题，满足相关标准要求。同时，SVC可分相调节的功能也可以抑制精炼炉负荷不对称产生的负序电流，提高冶炼效率。 本技术方案将暂依据客户提供的系统资料和技术参数，按照我国电力系统对高压动态无功补偿装置的相关基要求，以及本公司研究、开发、设计、制造SVC产品和实施SVC工程的经验，重点说明我司SVC系统的技术实现方案，及相关保证能力。 由于该项目用户未提供精炼炉的短路容量和环境参数，最终设计时，我司将依据更详尽的现场供电参数和环境参数进行设计验证和调整。 项目目标 2.1系统参数 额定电压：35kV 额定频率：50Hz 最高工作电压：40kV 最低功率因数要求：0.91 系统最小短路容量：用户未提供 2.2负载参数 宣钢炼钢厂35kV母线有两台精炼炉，各由一台电炉变压器供电。电炉供电主变容量63MVA，电压110/35kV。 1#LF炉：炉变额定容量16MVA，电炉容量90t，正常冶炼时，冶炼容量为110t； 2#LF炉：炉变额定容量28MVA，电容容量130t，正常冶炼时，冶炼容量为150t。 LF炉对供电质量及用电设备存在以下影响： LF炉在冶炼过程中产生的电压波动，将影响LF炉的输入功率、使冶炼时间和成本增加。 LF炉电极电弧的非线性，导致2—7次高次谐波的产生，影响供电系统的电能质量。 LF炉的自然功率因数低，在整个冶炼过程中LF炉的自然功率因数在0.8左右，使电网电能质量不能满足电力部门的相关规定。 由于LF炉三相负荷存在不平衡，将产生一定的负序电流，使电力系统中以负序电流为起动元件的许多保护及自动装置产生误动作。 LF炉产生的谐波电流、负序及无功冲击导致的电压波动及闪变。严重影响用户本身及电网用电设备的安全运行，降低了供电电网的电能质量，必须按电能质量有关标准的规定，采取综合治理措施。 35kV母线现有无功补偿装置2套，均为3次滤波器，参数如下： 滤波器 电容器型号 电容器台数 电抗器参数 备注 1# H3 AFF14.2-200-1W 30台 LKGK-35-71-142.63 用于90t LF炉 2# H3 AFM6.45-254-1W 48台 LKGK-35-156-60.33 用于130t LF炉 由于目前2套补偿装置都是FC固定补偿方式，不能根据负荷变化实现动态补偿。并且当2台精炼炉同时工作时存在功率因数偏低，补偿容量不足，谐波含量偏高等缺点。因此客户希望在充分利用原有的设备基础上对FC进行技术改造，增加FC补偿容量和TCR装置。实现SVC动态补偿功能。 2.3谐波含量 谐波叠加计算原则 根据国家标准《电能质量 公共电网谐波》GB/T 14549－93，先计算每台电炉发生的谐波量，然后对多个谐波源的同次谐波电流进行迭加计算。 同次谐波电流相位角确定时采用下式进行计算： 式中：为第一个谐波源的n次谐波电流 为第二个谐波源的n次谐波电流 两个谐波源谐波电流之间的相位角 相位角不能确定时： 表2-1系数取值 N 3 5 7 11 13 13 9 偶次 1.62 1.28 0.72 0.18 0.08 0 负载产生的谐波电流 1#LF炉注入电网的谐波如下表所示： 表2- 2 90t LF炉注入公共连接点 35kV母线谐波电流数值 谐波次数 2 3 4 5 6 7 8 9 谐波电流值(A) 14.27 15.85 6.34 9.50 2.86 3.80 1.58 1.58 2#LF炉注入电网的谐波如下表所示： 表2- 3 130t LF炉注入公共连接点 35kV母线谐波电流数值 谐波次数 2 3 4 5 6 7 8 9 谐波电流值(A) 24.93 27.7 11.08 16.62 4.99 6.65 2.77 2.77 两台LF炉叠加后的谐波电流如下表所示： 表2- 4 LF炉注入公共连接点 35kV母线谐波电流数值 谐波次数 2 3 4 5 6 7 8 9 谐波电流值(A) 28.7 41.6 12.8 23.8 5.8 8.8 3.2 3.2 国标限值 谐波电压及谐波电流限值参照国标《GB/T 14549-93电能质量 公共电网谐波》，如以下各表所示。 表2- 5 公用电网谐波电压限值(相电压) 电网标称电压(kV) 电压总谐波畸变率% 奇次谐波电压含有率% 偶次谐波电压含有率% 35 3.0 2.4 1.2 表2- 6 注