低壓就地動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償在吊車群供電中的應(yīng)用探討論文

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1、低壓就地動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償在吊車群供電中的應(yīng)用探討論文摘要：對某鋼廠擴(kuò)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(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置減少電壓波動(dòng)，TSC的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：TSC就地動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)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(fù)荷增加較大.freels，投切時(shí)間10ms。2)TSC控制，電流過零點(diǎn)投切，補(bǔ)償電容入網(wǎng)、退網(wǎng)時(shí)電流均為正弦變化，對電網(wǎng)無沖擊。3)可靠性提高。2.2無功補(bǔ)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

2、分發(fā)揮現(xiàn)有變壓器容量。3TSC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置和其它補(bǔ)償裝置的區(qū)別TCR動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償（結(jié)構(gòu)如圖二），其原理是通過改變可控硅導(dǎo)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(bǔ)償裝置輸出大小可變的容性無功，其特點(diǎn)為當(dāng)用可控硅作為接通電感的無觸點(diǎn)電子開關(guān)元件在改變其導(dǎo)通角時(shí)，可獲得不低于20ms的響應(yīng)時(shí)間，并且沒有電流沖擊。主要缺點(diǎn)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(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償雖然可獲得20ms的響應(yīng)時(shí)間，但其結(jié)構(gòu)龐大，造價(jià)成本高，比較適合高壓補(bǔ)償。根據(jù)補(bǔ)償理論，低壓用戶就地補(bǔ)償從降

3、低線路損耗和用戶變壓器增容方面來看，都比高壓補(bǔ)償效益明顯。國內(nèi)常用的無功補(bǔ)償裝置為靜態(tài)無功補(bǔ)償方式，（結(jié)構(gòu)如圖三）此類裝置價(jià)格較低，本身損耗小。但靜態(tài)無功補(bǔ)償方式的主要缺點(diǎn)為：1)對波動(dòng)負(fù)載不能及時(shí)響應(yīng)，易產(chǎn)生過補(bǔ)和欠補(bǔ)，例如對大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程無法補(bǔ)償，造成網(wǎng)壓動(dòng)態(tài)下降。2)在產(chǎn)生過補(bǔ)償時(shí)會(huì)造成網(wǎng)壓升高損壞用電設(shè)備?？梢娺@種靜態(tài)無功補(bǔ)償方式不能達(dá)到和保持最佳的補(bǔ)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?zé)o功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的微機(jī)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(bǔ)償原理，只需一次到位，大大減少了開關(guān)動(dòng)作次數(shù)。這種控制克

4、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(bǔ)償容量，開關(guān)動(dòng)作次數(shù)多，影響了電容器的使用壽命，同時(shí)還不能保證電壓合格率。該裝置應(yīng)用的補(bǔ)償技術(shù)不需附加緩沖電感，可控硅以10ms速率直接將電容器投入電網(wǎng)，降低了補(bǔ)償裝置成本。而且，在電網(wǎng)電壓高低不同時(shí)可采用不同的補(bǔ)償算法，以確保不發(fā)生欠補(bǔ)償和過補(bǔ)償產(chǎn)生的電網(wǎng)電壓升高。3.1無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的確立3.1.1安裝在電氣室變壓器二次側(cè)水平母線上可減少動(dòng)力變壓器電力損耗，但配出線路及配出饋電開關(guān)及滑觸線全部要改。改造范圍大，投資多。3.1.2安裝在吊車上直接與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)這種

5、方式補(bǔ)償效果最佳，但投資最貴，而且現(xiàn)場環(huán)境惡劣，且安裝、維修困難。3.1.3安裝在現(xiàn)場滑觸線電源供電處現(xiàn)場將按照滑觸線電源供電點(diǎn)數(shù)量增加控制室以安裝無功補(bǔ)償柜，從而減少線路損耗。而且環(huán)境比較好，容易維護(hù)保養(yǎng)。改造范圍較小，已實(shí)施就是此種方案。上述用戶側(cè)就地補(bǔ)償方式可以使補(bǔ)償在以前的整個(gè)線路的電流下降，補(bǔ)償點(diǎn)越接近用電負(fù)載，其節(jié)電效果就越顯著。因此無功功率補(bǔ)償不應(yīng)僅僅局限于高壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)應(yīng)在用戶側(cè)進(jìn)行就地補(bǔ)償。無功補(bǔ)償裝置的位置布置示意圖見圖五。圖五3.2吊車無功補(bǔ)償量的計(jì)算補(bǔ)償量的確定原則：功率因素達(dá)到0.92以上，裝置運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)、欠補(bǔ)，且個(gè)別

6、電容器損壞后仍能保證正常運(yùn)行。需補(bǔ)償?shù)臒o功功率補(bǔ)償量為:Qc=αP30qcQc-需要補(bǔ)償?shù)臒o功容量α-平均負(fù)荷系數(shù)取0.7~0.8P30-總計(jì)算負(fù)荷kWqc-補(bǔ)償率kvar/kW根據(jù)以上公式可計(jì)算出需補(bǔ)償?shù)臒o功功率及所需補(bǔ)償裝置將現(xiàn)供電的功率因數(shù)由0.5提高到0.92，計(jì)算結(jié)果見下表三：二期工程負(fù)荷計(jì)算Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)CosIjs(A)鋼水接收跨149763816270．922474加料跨172073318690．922843表三4結(jié)論根據(jù)表一～表三及上述計(jì)算和分析，得出結(jié)論：增加TSC就地低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償后，利用TSC就地?zé)o

7、功補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的容性無功電流快速、準(zhǔn)確地抵消電網(wǎng)中的感性無功電流，從而提高了功率因素，保證了供電質(zhì)量，提高供電設(shè)備的供電能力。原供電變壓器2X2500kVA及低壓配電柜可以保留,由于加料跨負(fù)荷增加很多，僅加料跨的供電開關(guān)更換加大，電纜增大，滑觸線增加扁鋁線。這樣吊車供電及滑觸線改動(dòng)部分較小。從上述數(shù)據(jù)，變壓器供電容量可減小30％以上，電壓穩(wěn)定在電壓波動(dòng)不大于5V范圍內(nèi)，線路損耗和變壓器損耗降低2％以上。