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      采礦行業應用高壓SVG案例
      瀏覽:351 發布日期:2020-06-11 文章來源:安徽中電電氣有限公司
       

              項目概況: 
              河北省邯鄲市某采礦企業現在使用12脈波整流的提升機,提升機的功率為2200W,提升機型號:ZKTD285/56-P。 原始平均運行功率因數0.65,功率因數不達標。該提升機投入使用后,系統諧波電壓波形嚴重畸變,功率因數降到0.6以下。嚴重不達標。
              通過我司技術人員的現場實測,系統負荷變化很大,屬于典型的沖擊性負載,諧波嚴重超標,尤其是11次諧波和13次諧波。綜合看來,除了在補償功率因數,減少利率調整電費的同時還要進行諧波治理。



              技術方案:
              礦山提升機的特點如下:
              1. 功率因數差
              提升功率因數低,自然功率因數在0.2-0.8之間變化,尤其啟動階段功率因數很低,等速段功率因數較高。如采用普通電容器組補償,在等速階段會造成大量無功反送,導致電網電壓升高,同時無功反送時供電局雙向計量,因功率因數低照樣罰款。若不補償,則危及電網電壓質量,降低冶煉功率和增加電能損耗,SVG裝置具有跟蹤速度快、能夠補償三相不平衡負載,占地面積小,因此采用靜止性無功發生器是最佳選擇。
              2. 無功負荷大且急劇波動
              提升機運行過程中負荷變化非常大,無功急劇波動主要是在“啟動期”和“停止期”,從而引起電網電壓急劇波動,甚至出現閃變,使燈光和電視機屏幕產生閃爍,引起人的視覺疲勞而煩躁。此外還影響可控硅設備,精密儀表或加工設備的穩定運行,甚至產生質量事故。
              3.  產生大量高次諧波
              提升機運行過程中的電流變化是不規則的,且急劇變化,電流、電壓波形都不是正弦波,以11、13、23、25次特征諧波電流量最大,其含量遠遠超過國家規定值。高次諧波對電網的主要影響是:引起電氣設備發熱、震動、增加損耗、縮短壽命、干擾通訊、使可控硅誤觸發、使部分機電保護誤動作、使電氣絕緣老化損壞等。
              為了使供電系統滿足電能質量的相關要求,可裝設一套6KV靜止動態無功補償(SVG+FC)
              控制方案及補償容量的確定
              箕斗井提升機電容器補償容量計算:
              箕斗井總容量為4760KVA,原始運行平均動率因數為0.65,目標功率因數按0.95,那么計算公式為:
              Q=P (tgΦ1-tgΦ2)
              式中:P一實際運行功率(KW):Φ1一為無功補償前的功率因數角 ;Φ2一為無功補償后的功率因數角。
              經計算,并結合測試數據,可設計一套總補償容量為4Mvar的無功補償裝置安裝于負載側,以滿足現場的無功功率補償的需求。
              根據工程經驗和對用電系統的分析,綜合考慮用于抑制電壓閃變的動態補償容量和提高功率因數的補償容量,考慮各支路中濾波電抗器對電容器端電壓的提升作用,根據實際情況,最終設計SVG補償容量2Mvar,FC濾波    回路電容器的基波補償容量為2Mvar,電容器的安裝容量為3.006Mvar。
              采用該SVG+FC形式的無功發生器,可實現無功從0-4Mvar的無極、迅速調節。該形式的無功發生器是針對礦井提升機設計的無功補償專用產品。



             經濟效益分析:
             1) 直接效益
             按照現有負荷平均功率因數為0.55左右計算,如果在電費計量點之前不做任何無功補償,需要繳納的利率調整電費比例為35%左右。如果負荷率增長時,功率因數還會進一步降低,力率調整電費進一步增加。安裝SVG+FC裝置后預計功率因數達到0.95以上,無利率調整電費,很快收回設備投資
              2) 間接效益
      提高供配電設備的供電能力,減少增容費用;減少設備故障率,提高生產效率,延長設備使用壽命;提高電壓水平,改善運行條件
       
             結語
             目前,靜止無功發生器(SVG)采用可關斷大功率電力電子器件為基本元件的固體開關替代機械接觸點開關,以控制電抗器和投切電容器的形式,快速、頻繁地實現運行可靠的無級的無功功率補償在工業發達國家中已經廣發應用于大功率,頻繁啟用、周期性沖擊負荷。適當合理配置,可改善電能質量,并達到節能的目的。
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