CN205882715U - 一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，包括有载调压变压器和SVG静止无功发生器，所述有载调压变压器的低压侧通过补偿短网与电石炉连接，所述有载调压变压器的高压侧通过电缆与SVG静止无功发生器连接。所述装置是采用低压补偿方式，可抬高电石炉短网侧电压3～5V；同时低压侧补偿方式可有效抑制电石炉短网侧的谐波电流，可提高电石炉单相变压器的功率因数、延长电石炉短网及电极寿命，减少电石单吨电耗，提高产量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电石炉技术领域，尤其是涉及一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置。
背景技术
目前电石炉的自然功率因数都在0.7～0.8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，且三相间的最高不平衡度可以达到20％以上，因此提高电石炉短网的功率因数，降低电网不平衡可以大大降低能耗，提高冶炼效率。如果提高电石炉短网功率因数，改善电极不平衡度，可以降低生产电耗3％～6％；提高产品产量5％～15％，具有巨大的经济效益。
为了解决电石炉功率因数低的问题，目前一般采用电容补偿的方式来解决，常用补偿方式分为高压补偿和低压补偿两种。在操作时，运行人员监测电石炉的功率因数的变化，了解电石炉负荷变化，计算出需要投入的补偿容量，最终投入相应容量的电容进行补偿。
高压补偿方式是在电石炉的110KV母线侧进行电容补偿，低压补偿方式是在电石炉的炉体短网侧进行电容补偿。低压补偿对低压短网的电压有适当抬高的作用、采用低压补偿可以有效抑制电石炉生产时产生的谐波电流。
但是目前电石炉的电容补偿方式存在补偿精度不高，无法改变三相不平衡的运行工况的问题，需要对电容进行频繁投切，维护量大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，用于解决电容补偿方式补偿精度不高，无法改变三相不平衡的运行工况的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，包括有载调压变压器和SVG静止无功发生器，所述有载调压变压器的低压侧通过补偿短网与电石炉连接，所述有载调压变压器的高压侧通过 电缆与SVG静止无功发生器连接。
进一步地，还包括监控计算机，用于采集节点的电压、电流、有功、无功、功率因数、补偿变压器档位、补偿变压器温度或开关动作位置信号，在画面中显示，并将数据存储于硬盘。
进一步地，所述有载调压变压器内设置有载分接开关，所述有载分接开关包括互相电连接的选择器、切换开关和电动机构。
进一步地，所述有载调压变压器的一次侧与用于散热的强油水冷器无电连接。
进一步地，所述有载调压变压器的一次侧电压与电石炉变压器二次电压相同。
进一步地，所述有载调压变压器与SVG静止无功发生器之间还设置有进线开关柜。
本实用新型的效果：
1、所述装置是采用低压补偿，采用低压补偿方式可抬高电石炉短网侧电压3～5V，该处电压的提高对保证电石炉的额定效率工作有积极的意义；同时低压侧补偿方式可有效抑制电石炉短网侧的谐波电流，可提高电石炉单相变压器的功率因数、延长电石炉短网及电极寿命，减少电石单吨电耗，提高电石产量。
2、采用普通变压器时，只有在短网电压在220V左右时才能使高压侧电压达到10KV，只有在短网电压达到220V左右时才可正常投运补偿设备，补偿适用范围较小，而采用有载调压变压器，当短网电压在170V～270V区间时亦可通过调整有载变压器档位来保证高压侧电压为10KV，当短网电压升高或降低时，亦可保证补偿容量不变。采用有载调压的动态无功补偿发生装置，可大大提高电石炉补偿的适用范围。
3、动态无功补偿发生装置的输出容量是连续可调的，可以大大提高电石炉的补偿精度。
4、动态无功补偿发生装置具备闭环运行功能，可自动检测电石炉无功需求做出相应补偿，可容、感性输出，不需要对补偿设备进行频繁投切。
5、动态无功补偿发生装置具备分相控制功能，可以改善三相不平衡的运行工况。
附图说明
图1为一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置的结构示意图；
附图标记说明：1-有载调压变压器、2-SVG静止无功发生器、3-补偿短网、4-电石炉、5-电缆、6-监控计算机、7-强油水冷器、8-进线开关柜、9-110KV母线、10-110KV开关、11-电石炉变压器、12-主频网、13-组合把持器、14-电墨电极、15-炉体，16-有载分接开关。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置作进一步描述：该实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均属于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，包括有载调压变压器1和SVG静止无功发生器2，所述有载调压变压器1的低压侧通过补偿短网3与电石炉4连接，所述有载调压变压器1的高压侧通过10kv电缆5与SVG静止无功发生器2连接。
还包括监控计算机6，通过通讯电缆与有载调压变压器1和SVG静止无功发生器2连接，用于采集节点的电压、电流、有功、无功、功率因数、补偿变压器档位、补偿变压器温度或开关动作位置信号，在画面中显示，并将数据存储于硬盘；还可发出进线开关柜8内开关合闸或分闸指令、SVG静止无功发生器2启动或停止、有载分接开关16档位上升或下降的动作指令。
所述有载调压变压器1内设置有载分接开关16，所述有载分接开关16包括互相电连接的选择器、切换开关和电动机构。有载分接开关16可以为有载调压变压器1在负载变化时提供恒定电压的开关装置，在保证不中断负载电流的情况下，实现有载调压变压器1绕组中分接头之间的切换，从而改变绕组的匝数，即有载调压变压器1的电压比，最终实现调压的目的。
所述有载调压变压器1的一次侧与强油水冷器7无电连接，强油水冷器7 用于给有载调压变压器1散热。
所述有载调压变压器1的一次侧电压与电石炉变压器11二次侧相连接，所述有载调压变压器1的一次侧电压与电石炉变压器11二次电压相同，二次额定电压10kV，采用强油水冷，15级有载调压。
所述有载调压变压器1与SVG静止无功发生器2之间还设置有进线开关柜8，所述有载调压变压器1的二次侧通过进线开关柜8与SVG静止无功发生器2连接。
SVG静止无功发生器2不同于常规电容器，属于有源功率器件，可以平滑、快速的发出感性、容性两个方向的无功功率，是整个电石炉4动态无功补偿装置的核心部分。
电石炉4主体部分由110KV母线9、110KV开关10、电石炉变压器11、主频网12、组合把持器13、电墨电极14、炉体15组成。
通过有载调压变压器1把短网电压提升到10KV，然后在10KV侧采用SVG静止无功发生器2来进行补偿，SVG静止无功发生器2根据电石炉4需要进行容、感性切换。当电石炉4无功需求减少时，有载调压变压器1变换档位，降低电压，SVG静止无功发生器2减少容性输出，甚至输出感性无功。当电石炉4无功需求加大时,有载调压变压器1变换档位，升高电压SVG静止无功发生器2增加容性输出。
有载调压变压器1档位变比
| 档位 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8b | 9 |
| 变比 | 56.28 | 54.88 | 53.49 | 52.09 | 50.7 | 49.3 | 47.9 | 46.51 | 45.12 |
| 档位 | 10b | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |||
| 变比 | 43.72 | 42.33 | 40.93 | 39.53 | 38.14 | 36.74 |
本实用新型是利用有载调压变压器1可以灵活调档确保在输入电压变化的情况下输出电压不变的特点，再结合SVG静止无功发生器2可以平滑、快速地输出感容性的特点，将两者合为一整套补偿设备，在电石炉场合进行应用。该种补偿装置可以解决电石炉起炉时的电压偏低无法有效补偿的问题，可解决电石炉运行中的三相不平衡问题，可解决电石炉的无功补偿精度低的问题，同时该补偿设备使用时不需频繁投切，可减少电石炉运行人员的工作量。
采用有载调压的动态无功补偿装置，可以减少传统方式的电容投切操作，可以平滑、快速输出感容性无功，不再需要频繁投切电容。
只用电容器的补偿方式，由于电容的输出容量和电压的平方成正比，当电石炉4在负载轻，电压低的情况下，电容输出容量较小，而在该情况下，有载调压变压器1可升高电压，动态无功补偿装置可以在低电压时刻仍输出额定电流，确保电石炉炉4的功率因数。
只用电容器的补偿方式，无法实现三相电压不平衡补偿。而本实用新型可以分相控制输出无功电流，当电石炉4出现三相电压不平衡时，可有效改善电石炉的不平衡状况。
Claims (6)
1.一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，其特征在于，包括有载调压变压器(1)和SVG静止无功发生器(2)，所述有载调压变压器(1)的低压侧通过补偿短网(3)与电石炉(4)连接，所述有载调压变压器(1)的高压侧通过电缆(5)与SVG静止无功发生器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，其特征在于，还包括监控计算机(6)，用于采集节点的电压、电流、有功、无功、功率因数、补偿变压器档位、补偿变压器温度或开关动作位置信号，在画面中显示，并将数据存储于硬盘。
3.根据权利要求1所述的一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，其特征在于，所述有载调压变压器(1)内设置有载分接开关(16)，所述有载分接开关(16)包括互相电连接的选择器、切换开关和电动机构。
4.根据权利要求3所述的一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，其特征在于，所述有载调压变压器(1)的一次侧与用于散热的强油水冷器(7)无电连接。
5.根据权利要求4所述的一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，其特征在于，所述有载调压变压器(1)的一次侧电压与电石炉变压器(11)二次电压相同。
6.根据权利要求1所述的一种电石炉用有载调压的动态无功补偿发生装置，其特征在于，所述有载调压变压器(1)与SVG静止无功发生器(2)之间还设置有进线开关柜(8)。
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|---|---|---|---|---|
| CN107370158A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-11-21 | 国网北京市电力公司 | 配电线路供电方法和系统 |
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