低压就地动态无功补偿在吊车群供电中的应用探讨

低压就地动态无功补偿在吊车群供电中的应用探讨摘要：对某钢厂扩建改造工程有关吊车供电系统改造方案展开讨论，为使改造工程量降到最小，节省投资，供电变压器满足增容需要，提高电网功率因素，提出在滑触线供电处采用就地动态无功补偿装置减少电压波动，TSC的设计方案。关键字：TSC就地动态无功补偿吊车群供电1

问题的提出出某工程吊车供电电系统改造中中，因后续吊吊车负荷增加加较大，且不不可能增加变变压器容量和和台数，就必必然面临变压压器供电能力力不足的问题题。因此，采采用了增加就就地动态无功功补偿装置，提提高功率因素素的方案，以以扩大变压器器供电的能力力。改造前吊车供电电系统负荷计计算，见表一一。一期工程吊车负负荷计算Pjs(kW))Qjs(kvaar)Sjs(kVAA)CosØIjs(A)钢水接收跨1193206423830．53626加料跨784135615660．52382表一由上表负荷计算算结果和负荷荷性质，考虑虑到主厂房吊吊车供电要求求的高可靠性性，采用了变变压器相互备备用的方案，具具体见下图一一。吊车供配电图图一新建的二期工程程，引起加料料跨及钢水接接收跨吊车台台数和容量增增加很多,根据厂家提提供的参考资资料,我们对吊车车供电系统进进行了计算：：见表二二期工程负荷计计算Pjs(kW))Qjs(kvaar)Sjs(kVAA)CosØIjs(A)钢水接收跨1497258929900．54549加料跨1722297934410．55233表二根据表二可知，原供电方方案已完全不不能满足要求求。主要存在在的问题为：：由于扩容，变变压器容量不不够；由于变变压器供电线线路电流增大大，引起有功功和无功损耗耗增加。由上述数据可知知，扩容后原原供电变压器器2X25000kVA及配电开关关及下级配电电开关和滑触触线均不能满满足扩容后供供电要求。照此，原供电变变压器及低压压配电柜及滑滑触线全部要要改造，重新新设计，而且且变压器容量量要加大到4000kkVA以上，这样样，开关的短短路容量要求求更高，供电电电缆更多，滑滑触线全部更更换，施工难难度更大，从从而改造费用用巨大，停产产时间长。根据负荷计算结结果，也曾考考虑过在电气气室采用低压压侧无功补偿偿方案，由于于电气室空间间限制和投资资的限制，也也曾考虑加大大变压器容量量的方案。但但变压器容量量已选最大，无无法再扩容。为了既保证变压压器总输出容容量不增加，又又解决新增设设备的供电需需要，经过多多方比较、论论证，最后决决定采用低压压就地动态无无功补偿方案案。2

无功补偿方方案的选择由于主厂房吊车车负载存在功功率因素低的的特点,主要按以下下几点确定选选择方案：1)

能采用就就地补偿的地地方尽量选用用就地补偿方方案、就地平平衡负载无功功功率，以消消除无功功率率对供电系统统的影响，使使整个供配电电设施都以较较小电流供电电从而损耗最最小；2)

选用动态态补偿方式补补偿无功功率率，动态跟随随负载无功功功率变化，不不仅可以使供供电电流减小小，获得较大大的经济效益益，而且从根根本上消除了了静态滤波器器补偿时网压压过高和过低低对设备的损损坏问题。3)

选用TSSC(晶闸管投切切电容器)补偿方式，吊吊车供电负载载属于感性负负载，采用可可变的容性无无功直接进行行补偿。基于以上几点，具具有谐波治理理功能的TSC就地动态无无功补偿方案案是本工程无无功补偿方案案的理想选择择。2.1

装装置主要特点点1)

补偿装置置动态响应时时间为15ms，投切时间10ms。2)

TSC控控制，电流过过零点投切，补补偿电容入网网、退网时电电流均为正弦弦变化，对电电网无冲击。3)

可靠性提提高。2.2

无无功补偿的作作用及性能提高功率因素，减减少供电线路路的输入的无无功功率，充充分发挥现有有变压器容量量。3

TSC动态态无功补偿装装置和其它补补偿装置的区区别TCR动态无功功补偿（结构构如图二），其其原理是通过过改变可控硅硅导通角调整整感性无功。固固定电容器产产生容性无功功，靠调节装装置内可变的的感性无功同同固定的容性性无功抵消作作用，使补偿偿装置输出大大小可变的容容性无功，其其特点为当用用可控硅作为为接通电感的的无触点电子子开关元件在在改变其导通通角时，可获获得不低于20ms的响应时间间，并且没有有电流冲击。主主要缺点是装装置内部很大大一部分无功功相互抵消，装装置自身损耗耗比较大。所所以，TCR动态无功补补偿虽然可获获得20ms的响应时间间，但其结构构庞大，造价价成本高，比比较适合高压压补偿。根据补偿理论，低低压用户就地地补偿从降低低线路损耗和和用户变压器器增容方面来来看，都比高高压补偿效益益明显。国内常用的无功功补偿装置为为静态无功补补偿方式，（结结构如图三）此此类装置价格格较低，本身身损耗小。但静态无功补偿偿方式的主要要缺点为：1)对波动负载载不能及时响响应，易产生生过补和欠补补，例如对大大型电动机启启动过程无法法补偿，造成成网压动态下下降。2)在产生过补补偿时会造成成网压升高损损坏用电设备备。可见这种静态无无功补偿方式式不能达到和和保持最佳的的补偿效果，一一般只适合于于在无功功率率变化不大或或缓慢的场合合。而TSC低压就就地无功动态态补偿装置的的微机控制单单元（结构如如图四）采用用按无功功率率投切电容器器组的补偿原原理，只需一一次到位，大大大减少了开开关动作次数数。这种控制制克服了按功功率因素投切切电容器组所所带来的不利利因素。通常常按功率因素素投切电容器器组需要多次次投切才能找找到合适的补补偿容量，开开关动作次数数多，影响了了电容器的使使用寿命，同同时还不能保保证电压合格格率。该装置应用的补补偿技术不需需附加缓冲电电感，可控硅硅以10ms速率直接将将电容器投入入电网，降低低了补偿装置置成本。而且且，在电网电电压高低不同同时可采用不不同的补偿算算法，以确保保不发生欠补补偿和过补偿偿产生的电网网电压升高。3.1无功补补偿地点的确确立安装在电气室室变压器二次次侧水平母线线上可减少动力变压压器电力损耗耗，但配出线线路及配出馈馈电开关及滑滑触线全部要要改。改造范范围大，投资资多。安装在吊车上上直接与电动动机并联这种方式补偿效效果最佳，但但投资最贵，而而且现场环境境恶劣，且安安装、维修困困难。安装在现场滑滑触线电源供供电处现场将按照滑触触线电源供电电点数量增加加控制室以安安装无功补偿偿柜，从而减减少线路损耗耗。而且环境境比较好，容容易维护保养养。改造范围围较小，已实实施就是此种种方案。上述用户侧就地地补偿方式可可以使补偿在在以前的整个个线路的电流流下降，补偿偿点越接近用用电负载，其其节电效果就就越显著。因此无功功率补补偿不应仅仅仅局限于高压压侧进行补偿偿，同时应在在用户侧进行行就地补偿。无功补偿装置的的位置布置示示意图见图五五。图五3.2吊吊车无功补偿偿量的计算补偿量的确定原原则：功率因素达到00.92以上，装置置运行中不会会出现过补、欠欠补，且个别别电容器损坏坏后仍能保证证正常运行。需补偿的无功功功率补偿量为为:Qc=αP300qc

Qc-需要补偿偿的无功容量量α-平均负荷系系数取0.7~00.8

P30-总计计算负荷kW

qc-补偿率率

kvaar/kW根据以上公式可可计算出需补补偿的无功功功率及所需补补偿装置将现供电的功率率因数由0.5提高到0.92，计算结果果见下表三：：二期工程负荷计计算Pjs(kW))Qjs(kvaar)Sjs(kVAA)CosØIjs(A)钢水接收跨149763816270．922474加料跨172073318690．922843表三4

结论根据表一～表三三及上述计算算和分析，得得出结论：增加TSC就地地低压动态无无功补偿后，利利用TSC就地无功补补偿装置产生生的容性无功功电流快速、准准确地抵消电电网中的感性性无功电流，从从而提高了功功率因素，保保证了供电质质量，提高供供电设备