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1、低壓就地動態(tài)無功補償在吊車群供電中的應(yīng)用探討摘要：對某鋼廠擴建改造工程有關(guān)吊車供電系統(tǒng)改造方案展開討論，為使改造工程量降到最小，節(jié)省投資，供電變壓器滿足增容需要，提高電網(wǎng)功率因素，提出在滑觸線供電處采用就地動態(tài)無功補償裝置減少電壓波動，TSC的設(shè)計方案。關(guān)鍵詞：TSC就地動態(tài)無功補償?shù)踯嚾汗╇?問題的提出某工程吊車供電系統(tǒng)改造中，因后續(xù)吊車負荷增加較大，且不可能增加變壓器容量和臺數(shù)，就必然面臨變壓器供電能力不足的問題。因此，采用了增加就地動態(tài)無功補償裝置，提高功率因素的方案，以擴大變壓器供電的能力。改造前吊車供電系統(tǒng)
2、負荷計算，見表一。一期工程吊車負荷計算Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)CosØIjs(A)鋼水接收跨81193206423830．53626加料跨784135615660．52382表一由上表負荷計算結(jié)果和負荷性質(zhì)，考慮到主廠房吊車供電要求的高可靠性，采用了變壓器相互備用的方案，具體見下圖一。吊車供配電圖圖一新建的二期工程，引起加料跨及鋼水接收跨吊車臺數(shù)和容量增加很多,根據(jù)廠家提供的參考資料,我們對吊車供電系統(tǒng)進行了計算：見表二二期工程負荷計算Pjs(kW)8Qjs(kvar)Sjs(k
3、VA)CosØIjs(A)鋼水接收跨1497258929900．54549加料跨1722297934410．55233表二根據(jù)表二可知，原供電方案已完全不能滿足要求。主要存在的問題為：由于擴容，變壓器容量不夠；由于變壓器供電線路電流增大，引起有功和無功損耗增加。由上述數(shù)據(jù)可知，擴容后原供電變壓器2X2500kVA及配電開關(guān)及下級配電開關(guān)和滑觸線均不能滿足擴容后供電要求。8照此，原供電變壓器及低壓配電柜及滑觸線全部要改造，重新設(shè)計，而且變壓器容量要加大到4000kVA以上，這樣，開關(guān)的短路容量要求更高，供
4、電電纜更多，滑觸線全部更換，施工難度更大，從而改造費用巨大，停產(chǎn)時間長。根據(jù)負荷計算結(jié)果，也曾考慮過在電氣室采用低壓側(cè)無功補償方案，由于電氣室空間限制和投資的限制，也曾考慮加大變壓器容量的方案。但變壓器容量已選最大，無法再擴容。為了既保證變壓器總輸出容量不增加，又解決新增設(shè)備的供電需要，經(jīng)過多方比較、論證，最后決定采用低壓就地動態(tài)無功補償方案。2無功補償方案的選擇由于主廠房吊車負載存在功率因素低的特點,主要按以下幾點確定選擇方案：1)能采用就地補償?shù)牡胤奖M量選用就地補償方案、就地平衡負載無功功率，以消除無功功率對供電
5、系統(tǒng)的影響，使整個供配電設(shè)施都以較小電流供電從而損耗最?。?)選用動態(tài)補償方式補償無功功率，動態(tài)跟隨負載無功功率變化，不僅可以使供電電流減小，獲得較大的經(jīng)濟效益，而且從根本上消除了靜態(tài)濾波器補償時網(wǎng)壓過高和過低對設(shè)備的損壞問題。3)選用TSC(晶閘管投切電容器)補償方式，吊車供電負載屬于感性負載，采用可變的容性無功直接進行補償。基于以上幾點，具有諧波治理功能的TSC就地動態(tài)無功補償方案是本工程無功補償方案的理想選擇。 2.1裝置主要特點1)補償裝置動態(tài)響應(yīng)時間為15ms，投切時間10ms。2)TSC控制，電流過零點
6、投切，補償電容入網(wǎng)、退網(wǎng)時電流均為正弦變化，對電網(wǎng)無沖擊。3)可靠性提高?！ ?.2無功補償?shù)淖饔眉靶阅芴岣吖β室蛩?，減少供電線路的輸入的無功功率，充分發(fā)揮現(xiàn)有變壓器容量。3TSC動態(tài)無功補償裝置和其它補償裝置的區(qū)別8TCR動態(tài)無功補償（結(jié)構(gòu)如圖二），其原理是通過改變可控硅導通角調(diào)整感性無功。固定電容器產(chǎn)生容性無功，靠調(diào)節(jié)裝置內(nèi)可變的感性無功同固定的容性無功抵消作用，使補償裝置輸出大小可變的容性無功，其特點為當用可控硅作為接通電感的無觸點電子開關(guān)元件在改變其導通角時，可獲得不低于20ms的響應(yīng)時間，并且沒有電流沖擊。
7、主要缺點是裝置內(nèi)部很大一部分無功相互抵消，裝置自身損耗比較大。所以，TCR動態(tài)無功補償雖然可獲得20ms的響應(yīng)時間，但其結(jié)構(gòu)龐大，造價成本高，比較適合高壓補償。根據(jù)補償理論，低壓用戶就地補償從降低線路損耗和用戶變壓器增容方面來看，都比高壓補償效益明顯。國內(nèi)常用的無功補償裝置為靜態(tài)無功補償方式，（結(jié)構(gòu)如圖三）此類裝置價格較低，本身損耗小。但靜態(tài)無功補償方式的主要缺點為：1)對波動負載不能及時響應(yīng)，易產(chǎn)生過補和欠補，例如對大型電動機啟動過程無法補償，造成網(wǎng)壓動態(tài)下降。2)在產(chǎn)生過補償時會造成網(wǎng)壓升高損壞用電設(shè)備?？梢娺@種
8、靜態(tài)無功補償方式不能達到和保持最佳的補償效果，一般只適合于在無功功率變化不大或緩慢的場合。而TSC低壓就地無功動態(tài)補償裝置的微機控制單元（結(jié)構(gòu)如圖四）采用按無功功率投切電容器組的補償原理，只需一次到位，大大減少了開關(guān)動作次數(shù)。這種控制克服了按功率因素投切電容器組所帶來的不利因素。通常按功率因素投切電容器組需要多次投切才能找到合適的補償容量，開關(guān)
