專利名稱：一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，尤其是一種分電壓等級(jí)設(shè)置的高電壓電弧爐用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，屬于工業(yè)用電設(shè)備配套設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常工業(yè)用電設(shè)備如電弧爐等，均需要接入電網(wǎng)，以通過電網(wǎng)向其供電。由于電弧爐等工業(yè)用電設(shè)備是一個(gè)巨大的沖擊負(fù)荷，該負(fù)荷包括有功沖擊負(fù)荷和無功沖擊負(fù)荷，當(dāng)接入電網(wǎng)時(shí)，其中的有功沖擊負(fù)荷將會(huì)引起電網(wǎng)的頻率波動(dòng)，這就要求電力系統(tǒng)通過調(diào)整發(fā)電機(jī)的出力來穩(wěn)定頻率，以消除電網(wǎng)頻率波動(dòng)帶來的影響；無功沖擊負(fù)荷將會(huì)引起電網(wǎng)的電壓波動(dòng)，這就需要通過補(bǔ)償無功來穩(wěn)定電壓，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置可以快速補(bǔ)償電弧爐等工業(yè)用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊。由于電弧爐等工業(yè)用電設(shè)備產(chǎn)生的無功是感性無功， 因此需要?jiǎng)討B(tài)無功補(bǔ)償裝置SVC (Static Var Compensator)提供容性無功進(jìn)行補(bǔ)償?，F(xiàn)有的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置由固定的濾波補(bǔ)償電容器組FC和晶閘管控制電抗器組TCR兩部分組成。其中濾波補(bǔ)償電容器組FC輸出的無功是容性的，可以抵消電弧爐等工業(yè)用電設(shè)備產(chǎn)生的感性無功；晶閘管控制電抗器組TCR輸出的無功是感性的，可沖抵濾波補(bǔ)償電容器組 FC的容性無功，使動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置輸出到電網(wǎng)的容性無功值與電弧爐需要補(bǔ)償?shù)母行詿o功值相協(xié)調(diào)，起到穩(wěn)定電網(wǎng)電壓的作用。由于電容器的容量調(diào)節(jié)較為困難，所以濾波補(bǔ)償電容器組FC的容性無功容量是按電弧爐可能產(chǎn)生的最大感性無功容量確定，按固定容量進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)晶間管控制電抗器組TCR的容量通常也與濾波補(bǔ)償電容器組FC的容量相同。因此，在實(shí)際運(yùn)行過程中，根據(jù)電弧爐無功功率的波動(dòng)情況，調(diào)節(jié)TCR的容量，使SVC的輸出容量隨電弧爐產(chǎn)生無功容量的變化而變化，補(bǔ)償電網(wǎng)無功，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。隨著電弧爐容量的不斷增大，電弧爐變壓器的一次電壓等級(jí)也不斷提高，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置作為電弧爐的配套設(shè)施，也必須隨著電爐變壓器一次電壓的提高而提高。但是由于晶閘管的耐壓?jiǎn)栴}，目前晶閘管控制電抗器組TCR的電壓等級(jí)只能做到35kV，當(dāng)電弧爐變壓器一次電壓高于35kV時(shí)，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的電壓不能隨之升高，因此現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式，使動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置無法接入系統(tǒng)。目前的處理辦法是動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置在較低電壓等級(jí)設(shè)置，通過一臺(tái)變壓器T接入較高電壓等級(jí)。工作時(shí)，電弧爐接入高壓電網(wǎng)而使沖擊負(fù)荷接入IlOkV母線，而此時(shí)的電壓為35kV的低電壓母線上的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置是不能對(duì)沖擊負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?，只有通過變壓器T才能使動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置對(duì)IlOkV母線輸出容性無功，從而補(bǔ)償電弧爐產(chǎn)生的感性無功，起到穩(wěn)定電壓的作用。但上述動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置仍存在變壓器容量大，投資昂貴，損耗較高，易造成浪費(fèi)等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種能降低變壓器容量，降低損耗，節(jié)省投資，工作穩(wěn)定，性能可靠，并可根據(jù)負(fù)荷無功功率波動(dòng)情況，隨機(jī)、適時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，以維持電壓穩(wěn)定，并能濾除電網(wǎng)諧波。本實(shí)用新型提供的是這樣一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括連接在低電壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組、晶間管控制電抗器組，分別連接低壓母線和高壓母線的變壓器，其特征在于高壓母線上連接有濾波補(bǔ)償電容器組，通過高壓母線上連接的濾波補(bǔ)償電容器組，直接補(bǔ)償電弧爐等工業(yè)用電設(shè)備接入高電壓電網(wǎng)時(shí)的基本無功，再通過設(shè)置在低電壓母線的濾波補(bǔ)償電容器組、晶間管控制電抗器組進(jìn)行無功調(diào)節(jié)，之后通過變壓器傳遞到高電壓母線， 起調(diào)節(jié)作用，以穩(wěn)定電壓。所述高壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組的容量等于低壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組的容量。所述高壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組的容量按系統(tǒng)所需FC容量的二分之一，或者按電弧爐的基本無功量設(shè)置，具體設(shè)置應(yīng)根據(jù)電弧爐的具體參數(shù)、投資規(guī)模、損耗等平衡確定。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，可通過設(shè)置在高壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組方便地補(bǔ)償了電弧爐的基本無功并濾除諧波，這樣只有波動(dòng)部分的無功通過變壓器，而波動(dòng)部分的無功在正常情況下容量很小，只有在電弧爐發(fā)生短路或斷弧時(shí)，才有大幅波動(dòng)，所以變壓器在正常情況下都處于輕載狀態(tài)，這樣就可減小變壓器容量，使變壓器容量降低50%左右，有效節(jié)省投資，并減輕變壓器容量及負(fù)荷率，大幅度降低變壓器損耗，可降至原變壓器損耗的40%以下，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。

圖1為本實(shí)用新型之結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型之內(nèi)容并不局限于此。如圖1，本實(shí)用新型提供的是這樣一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括通過開關(guān)S2連接在35KV低電壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組FC1、FC2、FC3，以及通過開關(guān)S3連接在35KV低電壓母線上的晶閘管控制電抗器組TCR，連接35KV低壓母線和110KV高壓母線的變壓器T， 且變壓器T通過開關(guān)S4連接到1IOKV高壓母線，其中在1IOKV高壓母線上通過開關(guān)S5連接有濾波補(bǔ)償電容器組FC4、FC5、FC6。電弧爐DHL工作時(shí)開關(guān)Sl閉合，同時(shí)S4、S5閉合，則濾波補(bǔ)償電容器組FC4、FC5、FC6輸出容性無功到110KV高壓母線，濾波補(bǔ)償電容器組FCl、 FC2、FC3以及晶閘管控制電抗器組TCR輸出的可調(diào)節(jié)的無功通過變壓器T輸送到IlOkV高壓母線，以補(bǔ)償電弧爐DHL的感性無功。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括連接在低電壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組、晶間管控制電抗器組，分別連接低壓母線和高壓母線的變壓器，其特征在于高壓母線上連接有濾波補(bǔ)償電容器組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于所述高壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組的容量等于低壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組的容量。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括連接在低電壓母線上的濾波補(bǔ)償電容器組、晶閘管控制電抗器組，分別連接低壓母線和高壓母線的變壓器，其特征在于高壓母線上連接有濾波補(bǔ)償電容器組。可方便地補(bǔ)償電弧爐的基本無功并濾除諧波，這樣只有波動(dòng)部分的無功通過變壓器，而波動(dòng)部分的無功在正常情況下容量很小，只有在電弧爐發(fā)生短路或斷弧時(shí)，才有大幅波動(dòng)，所以變壓器在正常情況下都處于輕載狀態(tài)，這樣就可減小變壓器容量，使變壓器容量降低50%左右，有效節(jié)省投資，并減輕變壓器容量及負(fù)荷率，大幅度降低變壓器損耗，可降至原變壓器損耗的40%以下，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201966625SQ201120103970
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉琳, 李學(xué)文, 楊紹偉, 趙立群, 雷瑋 申請(qǐng)人:昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司