有源滤波及无功补偿装置在大型精炼炉配电系统应用与选型

摘要：大型精炼炉在对钢水进行加热并精炼的过程中,由于电弧电流的不稳定变化,会产生高次谐波注入电力系统,同时从电力系统中吸收大量无功功率造成35kV母线电压波动。电力系统谐波的存在将会缩短电气设备的寿命、增加电力系统引发谐波谐振叫的概率、导致续电保护和自动装置误动作以及干扰通信等。本文对谐波滤波及无功补偿装置的工作原理进行了深入的研究,通过对谐波滤波及无功补偿装置的优化设计及模拟仿真,以达到有效治理谐波、提高功率因数和优化电能质量的效果。

关键词：精炼炉；谐波滤波；无功补偿

0引言

大型精炼炉治炼过程中会产生大量的谐波并消耗大量的无功功率.谐波和低功率因数对电气设备会产生很大的危害并带来许多附加的经济损失。电力系统中的谐波问题会导致电力设备发生故障、降低炉变变压器网的运行效率、影响周边的用电安全、增加电力系统的网损以及引起线路误跳闸等一系列问题。因此,企业需要对大型精炼炉治炼过程中引起的电能质量问题加以治理。

1.谐波滤波及无功补偿装置的应用

结合以上设计方案，针对精炼炉分一台单独运行和两台同时运行这两种工况分别进行仿真计算和分析，实际测试两种工况下的谐波计算结果如表5所示

如表5所示，当投入使用滤波器后,负荷生产时注入电力系统的各次谐波电流和母线谐波电压含有率均能满足国家标准^[4]的要求，同时防止了旁频谐波放大及电力系统并联谐振达到了治理谐波的目的。

2 安科瑞APF有源滤波器产品选型

2.1产品特点

（1）DSP+FPGA控制方式，响应时间短，全数字控制算法，运行稳定；

（2）一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～51次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿；

（3）具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能；

（4）模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容；

（5）采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护；

（6）输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响；

（7）多机并联，达到较高的电流输出等级；

3.型号说明

4.尺寸说明

5.产品实物展示

ANAPF有源滤波器

6 安科瑞智能电容器产品选型

6.1产品概述

AZC/AZCL系列智能电容器是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元，晶闸管复合开关电路，线路保护单元，两台共补或一台分补低压电力电容器构成。可替代常规由熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置。具有体积更小，功耗更低，维护方便，使用寿命长，可靠性高的特点，适应现代电网对无功补偿的更高要求。

AZC/AZCL系列智能电容器采用定式LCD液晶显示器，可显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等。通过内部晶闸管复合开关电路，自动寻找适宜投入（切除）点，实现过零投切，具有过压保护、缺相保护、过谐保护、过温保护等保护功能。

6.2型号说明

AZC系列智能电容器选型：

AZCL系列智能电容器选型：

6.3产品实物展示

AZC系列智能电容模块AZCL系列智能电容模块

安科瑞无功补偿装置智能电容方案

7.结语

大型精炼炉的无功补偿及诺波滤波装置投入使用后，明显地改善了供电系统35kV母线上的功率因数，对稳定电力系统运行、提升变压器负载能力、降低电力系统网损、减少电网误跳闸次数、提高电气设备使用寿命、提高精炼炉治炼效率、节能降耗等方面起到了重要作用,并可以改善各种经济技术指标,提高企业产品合格率,使得企业完成各项生产任务。