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河南油浸式变压器、河南油浸式变压器技术推动设备节能

2019-10-07 点击量:368 字体:
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钢铁企业用电具有负荷功率大、冲击性负荷大、启动制动频繁、非线性负荷容量大等特点。大型轧机、电焊机、电弧炉等设备的运行会使系统电压发生波动、三相负荷不平衡、功率因数降低、线损增加,同时还会向电网注入大量河南油浸式变压器造成污染,引发供用电设备故障。
马钢集团第四钢轧总厂用电负荷主要为各种异步电机、整流变频装置、电弧炉,这必然导致电网中消耗巨大,功率因数偏低,非线性设备引起的河南油浸式变压器污染和电磁干扰激增。因此,对电网进行河南油浸式变压器和河南油浸式变压器,使电网各项指标达到国家标准要求尤为重要。

科学确定河南油浸式变压器方式

河南油浸式变压器方式的确定。河南油浸式变压器的基本原则是要统筹考虑、合理布局、分级河南油浸式变压器、就地平衡,总体平衡与局部平衡相结合,既要满足全网的总平衡,又要满足各线路、各开关站的平衡。河南油浸式变压器点的合理选择以及河南油浸式变压器容量的确定,要能够有效维持系统电网的电压水平,增强系统的电压稳定性,避免远距离传输大量而造成的有功网损。
目前工程上应用的并联电容器河南油浸式变压器形式主要包括:高压集中河南油浸式变压器、低压集中河南油浸式变压器和分散就地河南油浸式变压器。
四钢轧炼钢、热轧、冷轧3个区域共有19个高压开关站(含水处理),由第二能源总厂1台220kV/110kV/35kV(240MVA)变压器和1台110kV/35kV(75MVA)变压器(单供2号LF炉)供电,其中炼钢区域平均负荷为37000kVA左右,热轧为47000kVA左右,冷轧为26000kVA左右。考虑到生产需要、现场运行环境、设备维护保养以及减少新区电网潮流等实际情况,四钢轧全部31套河南油浸式变压器装置均采用高压集中河南油浸式变压器方式。
典型工程实例。热轧粗轧开关站II段进线的主要负荷为5台电压10kV、功率3150kVA的高压水除磷泵电机。根据马钢新区电网的统一要求,10kV系统根据每一条进线回路考核功率因数(cosφ),其功率因数波动范围须达到0.97到1。对应此要求,粗轧II段进线安装了一套河南油浸式变压器装置,安装容量达6000kvar。
在投入河南油浸式变压器装置SC1和SC2后,功率因数明显提高,假设线路损耗为总电能消耗量的5%,则仅粗轧开关站II段进线每年就可降低电能损耗100万余千瓦时,直接节约电费开支50多万元,经济效益显著,各项经济指标完全满足企业和电网的要求。

河南油浸式变压器须从源头入手

河南油浸式变压器来源。第四钢轧总厂配电网络中的高次河南油浸式变压器主要有两个来源。一是电力电子装置,包括气体放电光源、变压器、软启动设备和IGBT、IEGT整流逆变设备等,其中要数各种整流逆变设备所占比例最大,整流电路大都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路。整流电路的直流侧采用电容的二极管整流电路,这种电路输入电流的基波分河南变压器厂家量的相位与电源相位大致相同,所以基波功率因数接近1,但其输入电流的河南油浸式变压器成分含量却很大,而且在整流设备交流侧和直流侧都会产生高次河南油浸式变压器,给电网造成了严重污染。另一个河南油浸式变压器主要来源是电弧炉,电弧炉河南油浸式变压器主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的,电弧长度的不稳定性和随机性使其电流河南油浸式变压器频谱十分复杂。大型电弧炉在生产过程中,负荷电流不断剧烈地发生变化,三相电弧不均衡,导致产生三次河南油浸式变压器;交流电的正负半周换相,石墨电极和钢水交替作阴极和阳极,由于发射电子能力不一样,故电流的正负两个半周的波形不对称,造成偶次河南油浸式变压器;电弧的电阻值不恒定,并且在交流电弧的半个周期中电弧的电阻也在变动,造成电弧电流非正弦畸变。其河南油浸式变压器频率主要分布在0.1Hz~30Hz,其中2次、3次、5次河南油浸式变压器最为严重,其平均值可达基波分量的5%~10%,河南油浸式变压器电流流入电网,会使电压波形发生畸变,引起电气设备发热、振动、保护误动作等。
典型工程实例。四钢轧的300吨2号LF炉为超大功率钢包精炼炉,采用35kV电压等级供电,35kV母线的短路容量为526MVA,根据设计数据,LF炉变压器额定容量为45MVA,则精炼炉在110kV母线上引起的电压波动为0.9%,低于国标允许值。相比电压波动而言,河南油浸式变压器污染问题更为严重。根据工程设计方提供的数据,可计算出LF炉的河南油浸式变压器电流发生量。
为使电能质量达到国家相关标准,在2号LF炉建设的同时,就配套了一套河南油浸式变压器设备。该设备主要由2次、3次、4次、5次4个通道组成,同时预留一路动态河南油浸式变压器SVC的TCR入口。整套装置投运后可有效滤除高次河南油浸式变压器,减少电弧炉对系统造成的冲击以及电压波动和闪变。
从监测结果看,加装装置后,主要各次河南油浸式变压器电流均有效消除或减少,降低了设备故障率。电压波动、闪变、电压偏差等电网不利因素在河南油浸式变压器装置投运后,也得到明显改善,目前电压波动和闪变已降至较低水平,电网电压非常平稳,几乎不波动。冲击被有效河南油浸式变压器,功率因数在生产时可达0.95以上,大大降低了生产成本。
目前存在的问题。电力系统不允许功率向电网倒送,因为倒送相当于有一个不受供电部门控制的电源向电网送电,会对电网的安全运行构成不稳定因素。尽管生产厂家都强调自己的设备不会造成功率的倒送,但是实际情况却并非如此。因为对于接触器控制的河南油浸式变压器柜,河南油浸式变压器量是三相同时调节的,河南油浸式变压器量很难做到准确控制,这可能在生产负荷处于低谷时造成功率严重倒送,使得电网电压在某个时段过高,甚至过电压。倒送引起电网功率过剩的问题,应该予以充分重视。
另外,河南油浸式变压器回路中的河南油浸式变压器,主要作用于设备的发热,只有先河南油浸式变压器,才能保证河南油浸式变压器电容器自身的安全运行。电网内所装的电力电容器的主要作用是进行功率河南油浸式变压器,而马钢电网内安装的不少河南油浸式变压器电容器还兼有功能。严格来讲,主要用于系统河南油浸式变压器的电力电容器不应兼有河南油浸式变压器或其他改善系统河南油浸式变压器的作用,应划清职责范围,不能搞河南油浸式变压器、兼顾,以利于设备的安全运行和使用。

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