专利名称：一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，具体地说是一种将静止无功发生器综合补偿系统与工业电炉并联在供电线路的低压短网末端的水冷电缆上，所述的静止无功发生器综合补偿系统是由静止无功发生器SVG和非晶合金变压器串连构成的。
技术背景工业电炉是一种高能耗的电冶炼炉，工业电炉如矿热炉，目前矿热炉电弧冶炼的现状是自然功率因数都较低，一般不超过O. 85 ;三相变压器的大量使用，必然使短网布置长度不等，从而导致三相功率不平衡；同时冶炼炉运行造成三相不平衡；无功功率严重占用变压器有效荷载，制约了变压器输送有功的能力；电弧电流产生的无功在炉变和短网上流转，大量增加无功损耗。针对此现状传统的解决方法主要有1、是采用高压集中补偿法，将电容器安装在变电所(开关站)的35KV或110KV的母线上，但这种补偿方法只能补偿母线电源侧线路的无功功率，以保证对供电部门计量点的功率因数不低于缴纳罚款O. 9的数值。而对变电所(开关站)及变压器负荷侧的无功得不到补偿，起不到节电和提高产能的作用。2、是中压测补偿法，该中压测补偿系统是在IOKV的中压侧补偿，其补偿范围包含了电力主变压器的一、二次绕组，因而补偿效果优于在开关站的高压补偿。上述2种的解决方法为方式定补，但是无法解决三相不平衡等问题。第3种是采用先进的静止无功发生器SVG技术，将静止无功发生器SVG连接在炉前变压器的高压或中压侧，降低一次供电网路损耗，抑制闪变，提高系统抗大电流冲击，解决三相不平衡问题，使系统电压更加稳定。尽管此种方式有以上优点，但依然无法降低短网损耗，无法有效消除负荷侧的谐波，无法完全解决工业电炉提闻广量等闻能耗行业的瘤疾。
发明内容本实用新型的目的是为解决现有技术存在的问题，而提供了一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，以有效解决工业电炉短网无功补偿，谐波消除及解决工业电炉提高产量的问题。为了达到上述的目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，包括供电线路、炉前变压器、低压短网、静止无功发生器SVG、工业电炉电极和工业电炉，所述的静止无功发生器SVG经串接一台非晶合金变压器后与低压短网末端的水冷电缆相连接，静止无功发生器SVG的三相与非晶合金变压器高压侧的三相对应连接，非晶合金变压器的低压侧三相与低压短网末端的水冷电缆对应相连接。本实用新型所述的静止无功发生器选用自产的GTW-SVG系列产品，静止无功发生器SVG是一种基于电力电子技术的新型电能质量控制设备，所述的SVG即(Static VarGenerator )是专指由自换相电力半导体桥式变流器来进行动态无功计算的装置，主要用于无功补偿、消除谐波等改善电能质量的新型智能设备。本实用新型中所述的静止无功发 生器SVG含有主控制柜，主控制柜内置全数字化控制器，全数字化控制器中设有DSP+FPGA核心控制板，及外置显示界面的触摸屏，电容器综合投切控制器、人机接口、远程接口和监控面板，通过设置的全数字化控制器进行各种控制操作和参数设置，实现对系统的精准测量，控制谐波和过补偿，并完善保护系统。本实用新型所述的非晶合金变压器系根据线路与工业电炉的进线电压等级、炉前变压器容量、前期实测的电流谐波占有率统计、电压谐波占有率统计、闪变统计、谐波总畸变率及其他综合参数统计等数据确定容量和结构。所述的其他综合统计参数，如电压不平衡度、电流不平衡度、电压正序分量、电压负序分量、单相有功功率、单相无功功率、三相有功功率、三相无功功率、功率因数、单相畸变功率、三相视在功率、基波有功功率、畸变总功率等数据。本实用新型与现有技术相比具有如下优点I、本实用新型在系统中采用了非晶合金变压器，其空载损耗仅为硅钢片作铁芯变压器的20%，非晶铁心在通过较高频率磁通时，仍具有低铁损及低激磁电流的特性而不致产生铁心饱和的问题，故以非晶铁心制成的非晶合金变压器具有较好的耐谐波能力。2、本实用新型用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，是将静止无功发生器SVG接入低压大电流系统，实现电能质量治理。工业电炉二次低压补偿是属于将原成熟的就地补偿技术应用到工业电炉的二次低压侧，利用现代控制技术和短网技术将大容量，大电流的静止无功发生器SVG接入工业电炉二次侧。大量无功电流将直接经SVG流转，从而不再经过补偿点前的低压短网、炉前变压器及供电线路，在提高功率因数的同时，提高变压器的有功输出率，降低炉前变压器、低压短网的无功消耗。本补偿系统的应用使工业电炉的功率因数在O. 92以上运行，降低了低压短网和一次侧的无功消耗、消除5次、7次谐波，调平了三相功率，提高了变压器的输出能力。3、本实用新型用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，其中的全数字化控制器对系统控制的设计重点是采用分相动态补偿，α-β算法，具备重复学习功能，响应时间小。采用本补偿系统可使三相功率不平衡度下降，达到三相功率相等，使工业电炉的功率中心和炉膛中心相重合，使热量集中，提高炉面温度，使反应加快，达到提高产品质量，降耗和增产的目的。
图I为传统技术中工业电炉的供电系统结构示意图。图2为本实用新型用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统的结构示意图。图3为应用本实用新型的一种综合补偿系统的实例结构示意图。图4为本实用新型用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统的接线示意图。图5为本实用新型中静止无功发生器SVG的主控制柜外观结构示意图。上述图中1_供电线路、2-炉前变压器、3-低压短网、4-短网末端的水冷电缆、5-工业电炉电极、6-工业电炉、7-静止无功发生器SVG、8-非晶合金变压器、9-触摸屏、10-电容器综合投切控制器、11-主控制柜、12-全数字化控制器接口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。实施例I :本实用新型的一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统与传统技术中工业电炉的供电系统结构对比。传统技术中工业电炉的供电系统结构如图I所示，工业电炉的供电系统主要由供电线路I、炉前变压器2、低压短网3及工业电炉电极5和工业电炉6组成。本实用新型的一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，其结构如图2所示，包括供电线路I、炉前变压器2、低压短网3、短网末端的水冷电缆4、工业电炉电极5、工业电炉6，静止无功发生器SVG 7、非晶合金变压器8 ;所述的静止无功发生器SVG7经串接一台非晶合金变压器8后连接低压短网3的短网末端的水冷电缆4，静止无功发生器SVG 7的三相与非晶合金变压器8高压侧的三相对应连接，非晶合金变压器8的低压侧三相与低压短网3的短网末端的水冷电缆4对应三相连接。实施例2 :—种应用本实用新型的静止无功发生器SVG低压综合补偿系统的实例，工业电炉6是一台矿热炉，是对矿热炉的电路进行改造，设置了静止无功发生器低压综合补偿系统。其结构如图3所示，包括供电线路I为35KV系统进线、炉前变压器2的高压侧是31500KV、低压侧是280V，在低压短网3的短网末端的水冷电缆4 一侧接入一台非晶合金变压器8，非晶合金变压器8根据线路和炉况的数据测试，选取型号为ZGSBH15系列非晶合 金变压器，容量是15000KVA、高压侧电压10KV，低压侧电压280V，非晶合金变压器8的低压侧三相与低压短网3的短网末端的水冷电缆4对应相连接。非晶合金变压器8高压侧的三相对应连接静止无功发生器SVG 7的三相。线路的具体连接参见图4。所述的静止无功发生器SVG 7选用自产的GTW-SVG7000型号，静止无功发生器SVG7的无功功率为lOMvar/lOKV。静止无功发生器SVG含有主控制柜11，参见图5，主控制柜内置全数字化控制器，全数字化控制器中设有DSP+FPGA核心控制板，在主控制柜11的柜面设置了全数字化控制器接口 12，及外置显示界面的触摸屏9，电容器综合投切控制器10、人机接口、远程接口与监控面板，通过设置的全数字化控制器进行各种控制操作和参数设置，实现对系统的精准测量，控制谐波和过补偿，并完善保护系统。全数字化控制器中内置的DSP+FPGA核心控制板实现动态无功控制和电压平衡控制，全数字化控制器配合电容综合投切控制器10保证电压稳定，可外接显示器实现人机交互功能，便于日常观察、参数设定及方便检修人员进行维护。所述的工业电炉电极5插在工业电炉6的炉体内。使用本实用新型的静止无功发生器低压综合补偿系统，大量无功电流将直接经SVG流转，从而不再经过补偿点前的低压短网、炉前变压器及供电线路，使矿热炉的功率因数在O. 92以上运行，这样仅单台炉前变压器2每年可节约电费约195万元。同时，应用本实用新型后使三相功率平衡度提高了，使工业电炉的功率中心和炉膛中心相重合，钳锅扩大，热量集中，炉面温度提高了，反应加快，整个设备系统运行正常可靠，并能滤除大部分谐波。在改善了炉况的同时，也延长了炉龄，矿热炉日产量也增加了 5 8%，达到了提高产品质量，降耗和增产的目的。实施例3 :—种应用本实用新型的静止无功发生器低压综合补偿系统的实例，供电线路I是IOKV系统进线、炉前变压器2的高压侧是31500KV，低压侧是100V，在低压短网3的短网末端的水冷电缆4 一侧接入一台非晶合金变压器8，非晶合金变压器8根据线路和炉况的数据测试，选取容量为高压侧是15000KV A、低压侧是100V，将非晶合金变压器的低压侧三相与低压短网3 的短网末端的水冷电缆4对应相连接。非晶合金变压器8高压侧的三相对应连接静止无功发生器SVG 7的三相。静止无功发生器SVG 7选用容量为lOMvar、电压等级10KV，其他的结构及应用同实施例2。
权利要求1.一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，包括供电线路、炉前变压器、低压短网、静止无功发生器SVG、工业电炉电极和工业电炉，其特征在于所述的静止无功发生器SVG经串接一台非晶合金变压器后与低压短网末端的水冷电缆相连接，静止无功发生器SVG的三相与非晶合金变压器高压侧的三相对应连接，非晶合金变压器的低压侧三相与低压短网末端的水冷电缆对应相连接。
2.根据权利要求I所述的一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，其特征在于所述的静止无功发生器SVG含有主控制柜，主控制柜内置全数字化控制器，全数字化控制器中设有DSP+FPGA核心控制板，及外置显示界面的触摸屏，电容器综合投切控制器、人机接口、远程接口和监控面板，通过设置的全数字化控制器进行各种控制操作和参数设置，实现对系统的精准测量，控制谐波和过补偿，并完善保护系统。
专利摘要本实用新型涉及一种用于工业电炉的静止无功发生器低压综合补偿系统，是将静止无功发生器综合补偿系统与工业电炉并联在供电线路的低压短网的末端，所述的综合补偿系统是由静止无功发生器SVG和非晶合金变压器串连构成的。静止无功发生器SVG的三相与非晶合金变压器高压侧对应三相连接，非晶合金变压器低压侧三相与低压短网末端的水冷电缆对应相接。非晶合金变压器根据线路与工业电炉的测量数据确定容量和结构。采用本补偿系统，使工业电炉的功率因数在0.92以上，能降低无功消耗、消除谐波、调平三相功率、提高变压器的输出能力，使电炉的功率中心和炉膛中心相重合，热量集中，炉温提高，反应加快，达到降耗增产及提高产品质量的目的。
文档编号H02J3/01GK202797988SQ20122038027
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者高晓斌 申请人:武汉高特维电气有限公司