產(chǎn)品與解決方案/PRODUCT AND SOLUTIONS
少用電 用好電 再生電 存儲電 防爆電
解決方案
SVG鏈?zhǔn)綗o功補(bǔ)償裝置在軋鋼機(jī)現(xiàn)場的應(yīng)用
菏澤某不銹鋼有限公司主要生產(chǎn)各種角鋼、T型鋼等不銹鋼,每年可生產(chǎn)各種不銹鋼30萬噸。公司內(nèi)主變壓器有1200kVA、1500kVA、2000kVA整流變,以及1600kVA動(dòng)力變,主負(fù)荷為橫列式軋鋼機(jī)、連軋生產(chǎn)線。橫列式軋機(jī)為三輥式軋鋼機(jī),由一臺1250kW/10kV的高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng);連軋生產(chǎn)線有8臺平軋、2臺立軋以及一臺飛剪組成。軋鋼機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量無功功率,致使公司10kV進(jìn)線端的功率因數(shù)降低;軋鋼時(shí)有功、無功功率的沖擊,引起了電網(wǎng)電壓的閃變。
橫列式軋鋼機(jī)的動(dòng)力電機(jī)為1250kW/10kV交流電機(jī),而連軋生產(chǎn)線全部是220kW、400kW、480kW、560kW不同功率的10臺直流軋機(jī),其控制柜輸入端為整流電路,產(chǎn)生大量諧波污染,因此整個(gè)現(xiàn)場需要進(jìn)行全方位的電能質(zhì)量治理,包括無功補(bǔ)償、電網(wǎng)電壓閃變抑制和諧波治理。
本項(xiàng)目為新建項(xiàng)目,電網(wǎng)電壓為10kV,為了滿足變電所要求的功率因數(shù)、有效的抑制電網(wǎng)電壓閃變、減小電網(wǎng)諧波,引入SVG補(bǔ)償裝置。
3臺整流變壓器為直流軋機(jī)的控制柜提供電源,1臺動(dòng)力變壓器為生產(chǎn)線上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電源,1250kW/10kV的高壓電機(jī)通過配電柜接入10kV電網(wǎng)。
現(xiàn)場主要負(fù)荷是1臺1250kW/10kV橫列式軋鋼機(jī)和數(shù)臺不同功率等級的低壓直流軋機(jī),以及生產(chǎn)線上運(yùn)動(dòng)部件的低壓交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
山東新風(fēng)光10kV SVG的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。主電路采用鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),每一相由多個(gè)相同的功率單元組成。每個(gè)功率單元由多個(gè)大功率的電力電子器件組成橋式電路,單元串聯(lián)和載波移相技術(shù)使整機(jī)輸出電壓波形更接近于正弦波,避免了大的du/dt所導(dǎo)致的諸多問題。
FGSVG系列產(chǎn)品采用進(jìn)口電力電子模塊作為主功率器件,多個(gè)DSP和FPGA組成強(qiáng)大的控制系統(tǒng)。在控制算法上采用了先進(jìn)的瞬時(shí)無功理論,實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)/負(fù)載無功功率的快速準(zhǔn)確的檢測。為了得到更快的響應(yīng)速度和更高的性能采用了電流直接控制技術(shù)和載波移相技術(shù),實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)無功電流的快速控制和更優(yōu)的并網(wǎng)電流波形。FGSVG能夠快速連續(xù)地提供容性或者感性無功功率,實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)碾妷汉蜔o功功率控制,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、有效、優(yōu)質(zhì)地運(yùn)行。
FGSVG功率單元采用冗余、模塊化設(shè)計(jì),滿足系統(tǒng)高可靠性的需求,模塊化設(shè)計(jì)集成度高,功率單元互換性好,現(xiàn)場安裝、維護(hù)簡單,占地面積小,通常只有相同容量SVC的50%。可多臺FGSVG并聯(lián)安裝,極易擴(kuò)展容量;并聯(lián)運(yùn)行使用高速光纖通訊,通訊速度快,能夠滿足快速補(bǔ)償?shù)囊?。此外現(xiàn)場操作非常簡單,超大尺寸的觸摸屏具有豐富的顯示界面,例如實(shí)時(shí)狀態(tài)量及模擬量的顯示、運(yùn)行歷史事件記錄、歷史曲線記錄查詢、單元狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)信息查詢、歷史故障查詢等功能外,還具有上電控制系統(tǒng)自檢、一鍵開停機(jī)、分時(shí)控制、示波器(AD錄波)、故障瞬間電壓/電流波形記錄等特色功能。
在現(xiàn)場FGSVG通過高壓配電柜接入10kV電網(wǎng),檢測10kV系統(tǒng)側(cè)的電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流,進(jìn)行自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償。FGSVG具有多種自動(dòng)補(bǔ)償模式,如恒考核點(diǎn)無功功率模式、恒考核點(diǎn)功率因數(shù)模式、恒考核點(diǎn)電壓模式、負(fù)載補(bǔ)償模式,以及綜合補(bǔ)償?shù)龋F(xiàn)場采用恒考核點(diǎn)功率因素進(jìn)行電壓綜合補(bǔ)償。調(diào)試投運(yùn)之后,SVG自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償,無需現(xiàn)場人員參與。
SVG具有多種通信接口,例如RS-485、以太網(wǎng)接口,以及多種電力系統(tǒng)常用通信規(guī)約,如MODBUS_RTU、CDT91、IEC104等,可以與后臺進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信。在生產(chǎn)過程中,現(xiàn)場人員只需定期的巡檢、清掃,操作、維護(hù)非常簡單?,F(xiàn)場運(yùn)行中的FGSVG照片如圖3所示。
FGSVG運(yùn)行后無功功率補(bǔ)償效果非常理想,系統(tǒng)側(cè)平均功率因數(shù)穩(wěn)定在0.94以上,系統(tǒng)側(cè)的無功功率降低到500kvar以下,如圖4。FGSVG投運(yùn)后對沖擊性無功功率快速補(bǔ)償,有效的抑制了電網(wǎng)電壓的閃變,電網(wǎng)電壓最大波動(dòng)200V,基本穩(wěn)定在10500V附近,保證了用電設(shè)備的安全運(yùn)行,如圖5。
理想的補(bǔ)償效果歸功于FGSVG響應(yīng)速度小于等于5ms,極快的響應(yīng)速度可以對無功沖擊進(jìn)行有效補(bǔ)償,對電網(wǎng)電壓閃變的抑制能力更強(qiáng),諧波補(bǔ)償效果理想,如圖6所示。
現(xiàn)場使用山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的FGSVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置之后,電網(wǎng)側(cè)的月平均功率因數(shù)超過0.94,不僅避免了電力公司的罰款問題,而且每月還有一定比例的獎(jiǎng)勵(lì)。電網(wǎng)電壓閃變得到有效的抑制,電網(wǎng)最大波動(dòng)不超過200V,保證了廠內(nèi),以及電網(wǎng)上其他用電設(shè)備的安全運(yùn)行。