3×120吨转炉项目LF精炼炉35KV系统 动态无功补偿和谐波治理装臵（SVG）技术协议
甲方：河北钢铁集团九江线材有限公司 乙方：天津市先导倍尔电气有限公司
河北钢铁集团九江线材有限公司（以下简称甲方）与天津市先导倍尔电气有限公司（以下简称乙方）经双方代表认真协商，就甲方大修改造工程3×120吨转炉项目LF精炼炉动态无功补偿和谐波治理装臵项目达成如下技术协议：
一、 系统设计方案 1.1 系统参数及设备选型
1.1.1 系统概况
1.1.1.1 每套SVG挂接在对应的LF精炼炉本体35KV高压配电室，电压等级：35KV 50HZ 三相;低压供电： 三相 交流380V 50HZ。35kV母线侧最大短路电流27kA。 1.1.1.2 35KV主变参数：
? 220KV变电站主变有两台，在线用，型号相同。 ? 额定容量： 100MVA ? 额定电压： 220KV/35KV 1.1.1.3 LF精炼炉炉变参数：
? LF精炼炉本体35KV高压配电系统主接线如附图（一）。 ? LF精炼炉炉变参数：
额定容量18000kVA（允许长期超载20％），一次电压35kV，二次电压330～290～230V，二次电流35836A。 1.1.2补偿容量计算
精炼炉无功功率补偿容量的计算一般有两种方法：一种是按照钢铁企业电力设计手册中有关计算办法，另一种是按照经验以电炉变压器的容量大小，不计量纲以百分数估算。下面就这两种方法做简单地说明：
1.1.2.1 按照钢铁企业电力设计手册中有关有关电炉的无功功率的计算办法， 补偿容量的计算:电炉从正常到三相工作短路状态的无功功率最大波动量，根据《钢铁企业电力设计手册》
可知电弧炉无功功率最大波动量
2?n????cos?i???1.1???Soisin?i?KK?siui?0.707??i?1??????2 ??Qmax??? ??12 式中 n——电弧炉台数；
Soi——第i台电弧炉平均融化视在功率，MVA； cos?i——第i台电弧炉运行时平均功率因数；
Ksi——经验系数，与冶炼材料，运行工艺，过程和阶段有关，见附表 Kui——三相不对称影响系数，见附表
Ksi，Kui在电弧炉不同的冶炼阶段取值不同，炼钢电弧炉可分成起弧期、融化期、精炼期。
Soi由下式计算
1?K? Soi=?si?
2?0.707? 式中Ksi——第i台电弧炉三相工作短路时视在功率。
在第i台电弧炉三相工作短路时视在功率参数不全时，由于电炉变压器厂家规定长期运行不得超过1.2倍的额定值。故将电弧炉的三相短路时的视在功率修正为Soi=1.2 Sei 电弧炉不同冶炼阶段的Ksi和Kui值
Ksi Kui 起弧期Ι 0.7 1.25 融化期Π 0.4 1.12 精炼期Щ 0.3 1.05 补偿容量
?VpmaxSSmin3? Qr??2?Qmax?2?100max?? ? 式中?Vp——PCC点允许的最大电压波动值。按照PCC点允许的最大电压波动值
2
为2%，电弧炉的Ksi和Kui值分别为0.7和1.25，精炼炉的Ksi和Kui值分别为0.3和1.05。因变压器及电网参数不全，计算过程复杂，不再做进一步描述。
1.1.2.2 按照经验公式：精炉的无功补偿容量为变压器容量40-50%（不涉及到量纲）已知电炉变压器的容量为18MVA，按45%计算，其补偿容量为：45%×18=8MVAR 1.1.3 设备选型：
选择补偿容量8MVAR。补偿方案为直接高压的SVG的方式， SVG为±8Mvar（可以发8MVAR的感性无功和8MVAR的容性无功）功率因数达到0.95以上,电压波动小于3%。选择设备型号：XDSVG-L35/8-8/H。
SVG本身不产生谐波，只要滤除系统的谐波即可。
1.2 SVG技术方案介绍 1.2.1 SVG部分的设备组成：
控制柜——控制装臵的运行、保护和监测；
功率柜——提供动态无功功率和谐波电流通路的大功率电力电子装臵，采用链式换流器，也简称为换流链；功率部分冷却装臵--采用强迫风冷装臵； 启动柜——隔离开关、限流电阻、避雷器等； 连接电抗器——将装臵接入系统的连接电抗器；
1.2.2 SVG部分原理图
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TATBTC
1.2.3 控制柜
控制器采用柜式结构，表面采用静电喷塑工艺处理。柜体选用优质 “三防”产品，抗强电磁干扰能力强。信号传输通道中用的光纤及附件是美国安捷伦公司的产品，可靠性高。其它控制系统中的附件，如各类集成电路等都采用国外的知名公司产品。
控制柜内安装有SVG控制系统，包括：控制器、脉冲发生器和脉冲分配器。 1、主控制器的基本构成
XDVAR系列SVG动态补偿装臵采用了紧凑型机箱结构，强弱电分离，抗干扰能力强，并结合前插拔和后插拔的优点，维护方便。下图描述了紧凑型机箱的设计方案，并给出了机箱操作面板的实际外观。
RS485触摸屏PLCS7-200 CPU226RS485RS485去监控系统主控机箱
主控制器的基本构成图
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主控制器安装于控制屏中，由主控机箱、PLC（可编程逻辑控制器）和触摸屏等几个主要部分组成，如图所示。各部分功能如下： 1) 触摸屏：人机界面
2) PLC：控制触摸屏的显示与操作，并完成滤波电容器组的投切控制。其中一个RS485
串口与主控机箱连接，另一个RS485口与触摸屏连接。
3) 主控机箱：由各功能板卡组成，完成核心的控制功能, 采用6U21槽机箱。 2、控制器功能板卡 表1 控制器板卡功能说明
名称 电源板 信号板 监控板 主控板 脉冲发生板 GMLINK板 MLINK1～11 提供±12V电源 模拟、开关信号的处理 监测、计算、通信 核心控制器，核心算法 三相桥臂LINK的PWM脉冲信号产生， 所有链节状态与控制信号的汇集处理器 向链节发送脉冲信号，并与链节进行通信。 功能 数量 1 1 1 1 1 1 11 3、控制器功能
1）现场参数设臵功能
成套装臵具有供值班员使用的参数设臵功能，所有设臵的内容可保存十年以上 而不丢失，不受停电和干扰信号的影响； 2） 显示功能
本系统采用液晶显示器，具有友好的人机界面。可提供如下功能：
可分别显示高、低压侧的电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率； ?显示SVG装臵的输出电流、无功容量； ????显示逆变器各个链节模块的工作状态； 显示相应的高压断路器的通断状态；
显示各类保护动作情况及故障告警等信息； 显示冷却系统的工作状态； 显示历史事件记录 3）事件顺序记录
当各类保护动作或监视的状态发生变化时，控制器将自动记录事件发生的类型、相别及动作值，事件按顺序记录，可通过液晶进行查询，并以通讯方式远传。动作次数可永
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