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博客

动态无功补偿装置在配电网及大型工矿企业的应用

已有 331 次阅读2014-12-4 11:04

4.1 SVC在配电网和工矿企业的应用 

  无功传输对配电网的影响,一是会导致电力用户电压水平的恶化,二是会造成线损的上升。为了降低无功传输带来的不利影响,可以在配电网无功负荷集中处安装一定容量的SVC,由SVC向负荷点就近提供无功功率,以减少系统流入的Q,这样不仅可使网络产生的压降△U变小,同时也可使网络的线损△A减小。当在配电网络中并入容量为Qb的SVC之后,网络的压降和线损为 

 

  由以上两式可见,Qb增大,压降△U就会变小,即降损的效果就会增大;当Qb=Q时,由无功传输带来的压降损失和线损为0,其改善电压和降损的效果达到最佳;如果Qb>Q,则会出现无功倒流入系统的情况,这时压降损失反而会增大,降损的效果也会逐步开始恶化。所以,配网侧SVC在一定条件下不仅可以改善配网用户的电压质量 ,同时还可以降损节电。 

4.2 DSTATCOM基本原理及应用 

  在配电网中,将中小容量的STATCOM安装在某些特殊负荷(如电弧炉)附近,可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量,如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染等。这种在配电网中用来提高电能质量的STATCOM一般称为配电同步补偿器(Distribution STATCOM,DSTATCOM)。 

  和高压大容量STATCOM类似,DSTATCOM的基本原理是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上或者直接并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现 动态无功补偿的目的。 

  DSTATCOM主要应用在经济效益受电能质量影响较大的工矿企业,如钢铁、冶金、矿山、电气化铁路、风电厂以及其他具有或者靠近冲击性负荷和大容量电动机的工业领域。DSTATCOM能够有效改善配电网的电能质量,可以为配电网中的厂矿用户带来可观的经济效益。以瑞典Uddeholm Tooling钢铁公司的DSTATCOM项目为例,该钢厂有1台电弧炉和1台精炼炉,额定功率共37.5 MVA,2座电炉均由132 kV线路通过132/10.5 kV变压器供电。在其10.5 kV供电母线上安装了1套±22 MVA的DSTATCOM设备后,钢厂的各项指标发生了下列变化:①功率因数高于0.95,避免了电力部门的罚款。②冶炼时间从124 min/炉 降至106 min/炉,缩短了18 min/炉,即14.5%。③电极消耗量从2.39 kg/t降至2.12 kg/t,减少了0.2 kg/t,即8.4%。④耗电量从625 kWh/t降至600 kWh/t,减少了25 kWh/t,即4%。⑤电压闪变减少3~5倍。⑥熔化期时,DSTATCOM投运前10 kV母线电压在9.7~10.8 kV之间波动,波动幅度为1.1 kV,即10.5%,而投运后,电压为10.4 kV,波动幅度在0.1 kV之内,即0.95%。按目前生产资料价格、电价以及年产量计算,安装DSTATCOM后,该钢厂每年因节能 降耗和增产所创造经济效益的总和有逾千万元人民币。 

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