钢铁生产过程中,诸多环节对电能质量有着严苛要求。大量使用的中频炉、电弧炉、精炼炉、轧机等设备,作为感性的非线性负荷,给电网带来一系列电能质量问题。解决这些问题,对保障钢铁企业稳定生产、降低能耗及设备损耗意义重大。静止无功补偿发生器(SVG),作为新一代无功补偿及谐波治理装置,为钢铁行业电能质量改善提供了有效方案。

一、钢铁企业电能质量问题剖析
谐波问题突出:以中频炉为例,其将工频交流电转变为中频电源,运行时会产生大量谐波,干扰电网正常运行。电弧炉在工作过程中,由于电极起弧、炉料崩塌等情况,不仅会产生高次谐波,还会造成三相不平衡,对电网冲击明显。精炼炉运行时,电弧电流受多种因素影响变化剧烈,产生强烈的有功和无功冲击。
电压波动与闪变频繁:冷轧机作为特殊的非线性冲击负荷,短时间内负荷电流变化大且具周期性,导致无功冲击,进而引发电压波动和闪变,降低了供电系统可靠性,影响其他设备安全运行。这些电能质量问题,不仅危及设备自身运行,还会影响产品质量,增加设备和线路损耗,占用供电设备容量。
二、静止无功补偿发生器SVG工作原理
SVG利用可关断大功率电力电子器件(如IGBT)组成自换相桥式电路,通过电抗器并联在电网上。通过调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或直接控制交流侧电流,使SVG能吸收或发出满足要求的无功电流和谐波电流,从而解决功率因数低、谐波含量高、三相不平衡、电压波动和闪变等电能质量问题。
三、静止无功补偿发生器的技术优势
响应速度快:相比传统静补装置,SVG响应时间可快至5ms,能迅速对无功功率变化做出响应,有效应对轧机等设备产生的无功冲击,保障电压稳定。
补偿精度高:可依据轧机实际无功需求,精准提供无功补偿量,减少电网无功电流,降低电网损耗。
运行范围宽:能在额定感性到额定容性范围内工作,不受电网电压变化影响,不仅可抑制电压闪变,还能滤除电网谐波。
占地面积小:占地面积仅为传统装置的50%甚至更小,为钢铁企业节省宝贵生产空间。
可扩展性强:能根据企业需求灵活配置容量,便于在现有设备基础上升级改造,适应企业发展。
四、静止无功补偿发生器应用效果显著
在钢铁企业应用SVG后,功率因数可提升并保持在0.95以上,优化电网运行状态。电压闪变现象得到有效控制,谐波污染减少,全方位提升电能质量。轧机运行更平稳,产品质量和生产效率显著提高。同时,企业用电量减少,节约大量电费,设备电气元件受电压冲击减小,故障率降低,设备使用寿命延长,降低企业运营成本。
静止无功补偿发生器凭借其专业的技术和显著的优势,成为钢铁行业解决电能质量问题的得力助手,助力钢铁企业提升生产效能、实现节能降耗和可持续发展。