电弧炉炼钢供电系统的无功动态补偿

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]

QFC=npa(tgLm－tgLY)＋0.5QTCR（9）

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tgLY≈0.2，相当于cos≈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

SA=900MVA

UA=110kV

ST=63MVA

UB=35kV

eK=0.07

SBL=20MVA

根据式（4），B点短路容量为SB==

=450MVA

根据式（5），一台电弧炉短路时的短路容量为SL==

=38.4MVA

根据式（1），当这台电弧炉发生运行短路时，引起B点的电压波动值为Δu==×100％=8.5％

该值超过允许值5％的指标，因此必须装设静补装置，其容量根据式（7）ΔuB=×100％=5％

可以求出

QSVC=SL－SB·ΔuB

=38.4－450×0.05

=16Mvar

可见，QSVC为这台电弧炉短路容量SL的41.6％，接近富士电机公司提出的50％经验数据，详细计算从略。

5结语

1）为了正确选择电压波动补偿装置参数，必须根据被补偿电弧炉的供电电路参数及其负荷特性，求出ΔQ值。然后根据供电系统短路容量求出Δu值。如果Δu值超出标准，则必须装设SVC装置。

2）本文给出的各公式业已经过实践考验，例如曾在大连钢厂、西安钢厂等冶金工厂验证过，计算值同利用电压闪变测试仪测出的结果相吻合。