为解决上述问题,使钢厂供配电系统安全可靠、优质高效运行,钢厂立项对供配电系统的电能质量进行全面测试评估,并针对配电网中存在的问题给出解决方案。具体要求:
• 背景谐波及电能质量测试
• 对现有非线性负荷的电能质量测试
• 电能质量指标的分配计算;
• 现有SVC 的测试及诊断
• 提出电能质量治理方案和建议
• 提交系统分析及评估报告;
• 后续管理办法的制定及需采取的措施。
(注:SVC 是一种先进的高压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电压、改善电网质量的作用 )
测试评估分析
(1) 基波功率潮流图,如图 1 所示。
(2)220 kV 总降 LF 炉 33 kV 母线电压变动分析。
(3)220 kV 总降热轧主传动 35 kV 谐波分析
测试评估结论
(1)供配电系统中的主要问题
影响该钢厂供配电系统安全可靠、优质高效运行的主要电能质量问题有:
①35 kV 母线和大部分 10 kV 母线配电电压偏高,严重影响系统的经济运行。
②冷轧变 10 kV III 段母线电压变动频繁,大于 1 % 的电压变动次数大于 13000 次,容易引起变压器、电机等设备机械共振。
③热轧主传动产生的 50 次以上的异常高次谐波造成全厂 220 kV、110 kV、 35 kV、33 kV 及部分 10 kV 供电母线的谐波电压严重超过规定的限值,致使谐波损耗严重。
④钢轧总降 33 kV 母线、炼钢变 10kVI 段、10kVII 段、10kVIII 段及冷轧变 10 kVI 段五段母线所带负载功率因数偏低,致使无功损耗严重。
(2)解决方案
针对该钢厂供配电系统中存在问题,应采取如下的技术措施:
①调整 10 kV、35 kV 的配电电压,使电压偏差在 ±3 % 以内。
②在 35 kV 母线上设置 RC 高通滤波器,滤除 50 次至 97 次的高次谐波电流,使谐波电压和谐波电流控制在规定限值以内。
③解决好 10 kV 系统部分支路无功过补偿问题,对功率因数偏低的各段 10 kV 母线设置无功补偿器,特别要解决好 LF 炉的无功冲击所带来的电压变动与闪变问题。
④从轧钢工艺和供配电系统两方面解决好冷轧变 10kVIII 段母线电压变动超标的问题。
项目实施后的效益
项目实施后,当地供电局于组织现场效果检测和谐波治理评估,结论如下:
(1)经现场检测,谐波电压总畸变率从治理前的 8.94 % 下降到 2.7 %,低于国标要求的 5 %。注入公共连接点的谐波电流符合标准要求。
(2)功率因数达 0.9 以上,10 kV 专线的功率因数大大提高。
(3)用户的经济效益较为明显,电费支出每月减小近 6 万元。
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