

图中:SJD和SDR分别为电极短路容量和系统短路容量。
3相控型无功补偿装置容量的计算
根据我国国家标准《电力设计技术电热装置篇》第19条规定:三相电弧炼钢炉工作短路时引起的供电母线上电压波动值不应超过5%。另据冶金工业部《钢铁企业电力设计手册》第五章电弧炉炼钢车间中的规定:电弧炉工作短路引起的供电电压波动限制在5%以下。按照上述规定,图2中静补装置容量QSVC可由下式确定:
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式中:QSVC为静补装置无功变化范围。
当多台电弧炉同时工作时,电弧炉供电母线B、C点的合成电压波动亦不应超过允许值5%。当图2中母线uA上的电压波动允许值给出之后,当K1断开时,电炉母线uB上的电压波动允许值由下式确定:
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式中:ΔuA和ΔuB分别为系统母线上和电炉母线上的电压波动允许值。
本文讨论的静补装置原理图示于图2(b),它由晶闸管控制电抗器(TCR)和固定滤波器组(FC)构成[2]。前者能够将TCR消耗的无功功率由0改变到QTCR;后者则由三次、五次、七次和高通滤波器组成,FC发生的基波无功功率是固定的,但它又是由各次谐波滤波器组成,即QFC=Q3+Q5+Q7+Qhp。整个静补装置发出的无功功率QSVC=QFC-QTCR。
确定静补装置SVC的设备容量,即确定TCR和FC的容量,以及SVC的连接点是非常重要的。
为了提高负载功率因数,FC滤波电路中的电容器发生的容性无功功率应当等于为了提高功率因数达到规定值所必须的无功功率平均值和TCR电路消耗的感性无功功率平均值之和,即[3]
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式中:n为炉子台数;
pa为熔化期一台炉子消耗的有功功率平均值;
QTCR为静补装置中TCR消耗的无功功率;
Lm为熔化期电炉母线上的基波电压对于炉子基波电流之间的相角(平均值);
LY为电炉母线上非畸变电压对于炉子基波电流之间的相角允许值。通常tg
ΦLY≈0.2,相当于cos
Φ≈0.98
日本富士电机公司撰文指出,静补装置的总容量一般选择等于电弧炉三相短路时短路容量的50%左右。
4设计实例
作为实例,计算广东某钢厂30t超高功率电弧炉短路容量及其所需静补装置容量。供电系统图示于图5。
已知数据