晶闸管用于矿热炉低压无功补偿说明
中朋达关于矿热炉低压无功补偿作用的理解
成都市中朋达电气有限公司关于矿热炉低压无功补偿作用的理解通过青海某高碳铬铁冶金公司1#矿热炉低压无功补偿的成功的增产降耗经验，对于矿热炉加装低压无功补偿红设备的有了较深入的理解和感受。
矿热炉安装低压无功补偿必须实现自动上料为前提。
理解1：矿热炉加装低压无功补偿对于矿热炉冶炼是一种极其重要的调节冶炼工况的技术手段，能够更好的稳定炉况，从而产生巨大的节能、增产的效果。
1.1低压补偿安装后，对于矿热炉的负荷调整来说，增加了一个极其重要手段，能有效的改善矿热炉的冶炼特性，配合操作工艺、炉料匹配变化等因素，产量提升和单耗下降是必然。
从青海某高碳铬铁冶金公司的生产报表分析，近两个月1#炉的炉况最为稳定，稳定连续时间最长，产量和单耗最好。
1.2低压补偿安装后短网电流显著下降，电压调高，损耗下降明显。
低压补偿投入运行后，运行电流降低20%-30%，大大提高短网与变压器利用率，减少线路和短网损耗，有利于炉变的稳定运行。
1.3 低压补偿节能原理低压短网侧大电流(几万安)、低电压的特征决定了电弧电流产生的大量无功主要以无功电流的形式体现在短网、变压器及供电网络上，从而造成这些电路中大量的无功损耗，无功功率严重占用变压器有效荷载，制约了变压器输送有功的能力，同时到导致三相功率不平衡。
这样，矿热炉的自然功率因数就比较低。
而在炉变低压侧针对短网无功消耗和三相不平衡现象而实施的动态、就地无功补偿，将使无功电流直接经低压电容器和电弧形成的回路流过，不再经过补偿点前的短网、变压器及供电网路，从而达到提高功率因数，增产、降耗的目的。
理解2：矿热炉加装低压无功补偿设备自身的稳定性是影响补偿效果重要因素。
2.1矿热炉加装低压无功补偿设备可靠性，包括可靠投切电容器、晶闸管冷却、实际补偿量、可靠的三相不平衡补偿（分相补偿）、设备自身的冷却效果。
2.2从目前青海省和宁夏调研结果得出，矿热炉加装低压无功补偿设备自身的稳定性是很多矿热炉企业安装低压无功补偿设备后，效果不理想、退出投运等主要因素、部分设备需要检修量大，造成炉况波动，使用效果不明显。
利用单相晶闸管投切电容器实现无功补偿
利用单相晶闸管投切电容器实现无功补偿无功补偿是为了改善电力系统的功率因数而进行的一种措施。
而利用单相晶闸管投切电容器实现无功补偿，是一种常见的方式。
本文将从晶闸管的工作原理、电容器的作用、无功补偿的意义等方面详细介绍利用单相晶闸管投切电容器实现无功补偿的方法和原理。
首先，我们来了解一下单相晶闸管的工作原理。
晶闸管是一种控制型的半导体器件，其具有单向导电性和双向控制性。
晶闸管有三个电极：阳极（Anode）、阴极（Cathode）和控制极（Gate）。
当阳极电压大于一定的阀值电压时，控制极的电压加大，通过二极管型场效应晶体管的放大，从而控制晶闸管导通或截止。
其次，电容器在电力系统中有很多作用，其中之一就是进行无功补偿。
电容器可以存储和释放电能，具有快速响应的特性。
当电力系统中存在感性负载时，容易产生感性无功功率，导致功率因数降低。
而电容器具有负载电流超前于负载电压的特点，可以提供感性无功功率，从而达到补偿功率因数的效果。
然后，我们来了解一下无功补偿的意义。
功率因数是电力系统中衡量有功功率和视在功率之间关系的参数。
当功率因数低于1时，电网中会产生大量的感性无功功率，不仅浪费了电力资源，还会降低电力系统的稳定性和供电质量。
因此，进行无功补偿可以提高功率因数，减少电网中的无功功率，提高电力系统的效率和稳定性。
接下来，我们来详细说明利用单相晶闸管投切电容器实现无功补偿的方法和原理。
当电网中存在感性负载时，我们可以通过投切电容器的方式进行无功补偿。
具体步骤如下：1.测量电网的功率因数。
使用功率因数测量仪测量电网的功率因数，得到实际的功率因数值。
2.计算所需补偿容量。
根据实际功率因数和目标功率因数之间的差值，计算出所需的补偿容量。
3.选择合适的电容器。
根据所需补偿容量和电压等级，选择合适的电容器进行无功补偿。
4.控制晶闸管的导通和截止。
通过改变晶闸管的工作方式，实现电容器的导通和截止，从而实现无功补偿。
5.监测补偿效果。
矿热炉低压无功补偿技术规范
矿热炉低压无功补偿技术规范1.总则1.1 为了降低矿热炉短网的无功补偿损耗，促进矿热炉行业的节能，提高矿热炉炉变和短网电效率，充分发挥矿热炉低压无功补偿的节能效果。
2. 矿热炉低压无功补偿工作原理1 矿热炉低压无功补偿装置并联于短网末端，由低压交流滤波电容器、滤波电抗器组成LC滤波补偿回路进行分相就地补偿。
减少短网无功功率损耗，同时吸收因不平衡负载和电弧冶炼产生的谐波（以3、5次特征谐波为主），降低其三相的不平衡度，有效提高功率因数。
2.1 主回路由补偿短网、隔离开关、熔断器、接触器、低压交流滤波电容器、滤波电抗器等组成。
2.2控制系统由控制器、高压侧信号变送、控制指令信号、投切驱动单元、现场指令信号、界面信息控制及低压侧保护信号等组成。
3技术要求3.1 电压3.1.1 电容器电抗器两端工作电压不大于其额定电压。
3.1.2 电抗器两端工作电压和电容器两端工作电压之比（回路的实际电抗率）应符合表规定：3.1.2.1 针对3次谐波，实际电抗率应不小于12%。
3.1.2.2针对5次谐波，实际电抗率应不小于7%。
4.谐波矿热炉低压无功补偿装置不应该放大高压侧系统谐波，并符合GB/T14549的规定。
4.1 温度设备正常运行时，工作环境温度应不大于50℃,与环境温度相比，电容器的外表最高温升和电抗器的外面及其热点最高温升（B级绝缘）应符合：4.1.1 电容器外表最高温升≦10℃。
电抗器外表面最高温升≦20℃。
电抗器热点最高温升≦32℃。
5. 功率因数5.1 功率因数月平均值不低于0.90.5.2 滤波电容器应符合GB3983.1要求，两端运行电压应长期低于其额定电压的95%。
5.3 滤波电抗器应符合GB10229要求，两端运行电压应长期低于其额定电压的95%。
5.4 接触器其支路投切涌流应不大于额定电流的2倍，在现场供电电压波动、磁场或其它干扰时应可靠投切，不能产生跳动和误动。
5.5 隔离开关其额定电流选取不低于该支路最大运行电流的1.3倍。
矿热炉低压无功补偿方案
1. 无功补偿的原理电能质量的优劣，主要表现在其波功率因数的高低、系统电压的稳定性、谐波无功含量的大小等。
1.1视在功率、无功功率、有功功率之间的关系。
有功功率和无功功率都是视在功率一部分，它们之间的关系为： 22Q P S +=之所以产生这种关系，与之后提及的功率因数有关。
1.2功率因数图1图1 α图2图1为感性负载的等效电路，图2为感性负载的矢量图。
当电源输出电压U 变化时，根据视在功率、有功功率、无功功率的关系，我们知道：SP IU U I I I COS R R ===α 式中可以看到：在一定条件下，COS α与有功功率成正比；由于COS α直接反应出交流电源或变压器的输出功率（S ）的利用效率，所以我们把COS α称为功率因数，功率因数就是有功功率P 和视在功率S 的比值。
1.3谐波及其对供配电系统的危害谐波是指电网中非基波（中国电网为50Hz ）的其它（＞1的整数倍）频率的电流或电压。
谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比，谐波亦属于无功类别。
谐波是供电系统中的公害，由于谐波电流的趋肤效应，可造成供配电线路，用电设备发热，使电气设备、电动机产生机械振荡。
干扰自动化控制设备误动作而不能正常运行。
电网中谐波量过大，可引起电网振荡，造成电网颠覆的严重事故。
2. 提高功率因数的意义在供用电系统的负载中,就其性质来说,理想的负载为纯阻性，其功率因数为1，但实际的用电负载，多属感性负载，其功率因数通常小于1。
简单地说，在用电企业，功率因数的提高，能有效地降低供电系统的无功损耗，使供电系统的容量得到充分利用，减少线路电流和功率损失。
3.提高功率因数的办法提高功率因数的方法常用的是无功补偿法，亦即采用可以向系统提供无功功率的装置来补偿用电设备所需的无功功率，减少从供电系统中无功的吸取量，提高用电系统的功率因数。
一般都采用电力电容器来补偿用电设备需要的无功功率，这就称为电容无功补偿法（在此不对其原理一一叙述）。
晶闸管动态无功补偿介绍
改善功率因数提高电力效能-----晶闸管动态无功补偿宣导资料-----目录1.改善功率因数提高电力效能2.晶闸管动态无功补偿电容柜样机元件表单3.晶闸管动态无功补偿技术要求4.晶闸管动态无功补偿元件性能参数5.晶闸管动态无功补偿接线原理6.晶闸管动态无功补偿电容柜介绍7.晶闸管动态无功补偿简易问答改善功率因数 提高电力效能-----简明宣导资料-----随着现代经济的日益高速发展以及人民生活水平的不断提高，各行各业包括社会家庭对电能的需求量迅速增加，各地每年都因为电力缺口而不得不采取一些避高峰、错高峰等让电措施，甚至停电。
在当地有限的电网资源范围内，特别是在国家强调节能的大前提、大背景下，如何科学合理地利用电能，减少无功消耗，提高功率因数，保证能源的充分利用，提高系统的供电效率，无疑是当前乃至今后一个长期的节能课题。
本宣导资料就提高功率因数的意义以及晶闸管无触点动态无功补偿的好处做一个粗入简出的介绍，就节能工作与大家共勉。
理论上的电网负荷无外乎三种性质，电阻性、电感性和电容性。
电网提供电源容量为视在功率KVA ；电阻性负载吸收消耗的是有功功率KW ；电感性和电容性负载吸收消耗的是无功功率KVAR ，分为电感性无功KVARL 和电容性无功KVARC 两种。
只是由于矢量相角的关系，电感性和电容性的相角相反，电感性滞后电阻性90度角，而电容性超前电阻性90度角，他们是可以互相抵消的矢量。
事实上，在现实生活工作的电网电器应用中，没有理想的纯电阻性元件或负荷，也很少有容性负荷，绝大多属于含有电感性和电阻性的负荷，如电动机、变压器、、电弧炉等，这些含电感性的设备在运行过程中其需要向电力系统吸收有功功率，做真正需要的有用功。
同时其感性部分吸收无功功率，这部分功率是无用的。
平时人们所言的无功功率一般指的是感性产生的感性无功。
确定的负荷做同样的有效功率，伴生的无功越大则需要更大的电网容量来提供能量，相反电网需量则小；等量的电网容量，做的无功大了，势必是有功少了。
晶闸管相控电抗器无功功率补偿装置方案介绍_翟铁久
412 设备实际参数计算 采用标么值计算 : 取补偿无功功率 : Qk = 7 229 kVar (感性)
Qk 3 = + 110 取变压器一次测电压 : u1 = 110 kV u1 3 = 110 (1) 计算电容器参数 (α= 180°晶闸管处于关断 状态)
图 4 为晶闸管相控电抗器无功功率补偿装置控 制柜原理图 。牵引变电所电源 110kV 的电压和电流 分别通过电压互感器 YH、电流互感器 LH 及模拟 ———数字 (A/ D) 变换器输入计算机 ,经过计算机运 算得到有功功率和无功功率 ,以不倒送无功且最大 限度发挥补偿能力为原则 ,通过门级控制单元向晶 闸管输出触发信号 ,以控制晶闸管的电流 ,进而达到 调整补偿无功功率和提高功率因数的目的 。
北京铁路局共管辖 58 个牵引变电所 ,1999 年有 12 个牵引变电所功率因数低于 0190 ,其中丰沙大线 的牵引变电所功率因数普遍低于 0190 ,因功率因数 低总罚款 ( 调整电费) 1195 万元 , 占总电费支出的 418 %。
2 解决问题的途径
根据牵引负荷的特点 ,采用一种性能优良 、质量 可靠的动态无功补偿装置 ,在牵引负荷无功变化时 随机调整补偿无功 ,将牵引变电所与电力系统交换 的无功量控制在一定范围内 ,即可从根本上解决上 述问题 。
—5 —
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
电气化铁道 2000 年第 3 期
投切电容器方案设备简单 、投资较少 ,但是真空开关 频繁投切电容器易造成过电压 ,避免不了重燃 ,可靠 性较差 。而晶闸管投切电容器方案对晶闸管及其控 制和保护措施要求较高 。
SRJK-24B 系列低压智能无功补偿控制器说明书
SRJK-24B系列低压智能无功补偿控制器控制器说明书苏州工业园区苏容电气有限公司2022年3月引言诚挚的感谢您选用了苏容电气的产品。
请您在安装使用本产品之前详细的阅读本手册，以免造成误操作,这将为您节约宝贵的时间。
由于产品升级、版本更新，本手册所述内容以实物为准。
如有错误、遗漏等不当之处，敬请各位用户谅解。
版权声明本手册版权属于苏州工业园区苏容电气有限公司，任何人未经我公司书面同意复制本手册将承担法律责任。
安全操作警告只有熟悉该机操作手册的专业技术人员才允许安装、运行或检修本机。
本机的安装必须遵照所有有关的安全操作规程，必须通过正确的接线和电线尺寸来保证操作的安全性和运行的可靠性以及测量的准确性。
电源输入、CT二次侧，均会产生危害人身安全的高电压，在操作时应小心，严格遵守用电安全操作规程。
在检修、安装和调换本机时，必须确保断开电源和短接CT二次侧回路。
在带电采集、设置数据时，无论何种情况下都不得接触带电部分。
一、产品概述本产品符合《JB/T9663-2013》和《DL/T597-1996》标准。
是低压配电系统无功功率补偿的专用控制器，可与各型号低压配电电容屏配套使用。
本产品采用国内外先进技术，具有外形合理美观，功能完善，运行稳定可靠，补偿精度高等优点,同时本控制器拥有先进的四象限分析算法，支持光伏现场的使用。
二、使用条件海拔高度≤2500米环境温度－20℃～+65℃相对湿度40℃时20%～90%大气压力79.5Kpa～106KPa环境条件周围介质无爆炸危险，无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体，无导电尘埃，安装地不易剧烈振动，无雨雪侵蚀。
三、产品外形及安装尺寸外形尺寸：144mm×144mm开孔尺寸：138mm×138mm厚度：100mm四、技术参数4.1基本参数电源电压AC220V±20%（接入Ua、Un）电源频率50Hz±5%取样电压AC220V±20%（接入Ua、Ub、Uc、Un）取样电流0～5A（接入IA Ia、IB Ib、IC Ic）整机功耗12W控制输出接点24路每路DC12V50mA灵敏度10mA4.2测量精度电压±0.5%电流±0.5%有功功率±1.0%无功功率±1.0%频率±0.1%功率因数±1.0%4.3控制参数参数参数范围默认值注释控制模式本机功率因数本机功率因数控制方式（不建议更改）电压电流采样*IabcUabc～IaUa IabcUbac电压电流采样模式（可更改）电流变比CT0000/5～9999/50600/5与互感器变比一致（可更改）电压变比PT0000/5～9999/9990400/400电压变比（可更改）A项电流极性*IA＜＜＜IaIA＞＞＞IaIA＜＜＜Ia A电流方向（可更改）B项电流极性*IB＜＜＜Ib IB＜＜＜Ib B电流方向（可更改）IB＞＞＞IbC项电流极性*IC＜＜＜IcIC＞＞＞IcIC＜＜＜Ic C电流方向（可更改）电压过压门限0%～999%120%电压过压范围值（可更改）电压欠压门限0%～999%080%电压欠压范围值（可更改）电流起始灵敏度*005mA～999mA 005mA实际电流低于此设置值时，控制器不识别（可更改）电压回差00．0V～99.9V 5V电压欠压、过压的±值（可更改）电压谐波保护000%-999%020%谐波电压门限（可更改）电流谐波保护000%-999%030%谐波电流门限（可更改）谐波过流门限0000A～9999A0200A谐波总含量门限（可更改）投功率因数滞后0.00～超前1.999滞后0.920L功率因数投入门限（可更改）切功率因数滞后0.00～超前1.999滞后0.980L功率因数切除门限（可更改）投入等待延迟0s～99s15s投入等待时间（可更改）切除等待延迟0s～99s15s切除等待时间（可更改）避让涌流等待*000mS～999mS060mS投切间隔（可更改））手动界面退出时间000s～999s 060s手动投入界面退出时间（可更改）循环投切间隔0000s～9999s3600s循环投切间隔（可更改）电容放电时间000s～999s 030s电容器切除后本体的放电时间（可更改）保护持续时间000s～999s 030s保护状态恢复后的持续保护时间（可更改）过温保护0℃～99℃70℃过温保护门限（可更改）温度回差0℃～99℃10℃过温保护的±值（可更改）通讯波特率9600bps-11520bps9600bps通讯波特率（可更改）通讯停止位1-21上位机通讯停止位（可更改）通讯校验位No-OFF NO上位机通讯校验位（可更改）通讯地址000-999001上位机通讯地址（可更改）语言中文（Chinese）-English 中文参数界面中英文切换（可更改）密码设置0000-99990123参数设置密码（可更改）注：带“*”参数设置，如需更改请联系厂家五：基本功能5.1显示采用中文液晶显示屏，可实时监测电网有关参数，显示设置参数，工作状态。
晶闸管无功补偿PPT课件
（c） • 这种无中性线的接法，电
UU
容器组可以选择任何一种
三相电容器。但是，由于 L
没有中性线的电位固定作
用，晶闸管承受最大电压
和（a）图相同，并且在
相同容量条件下，流过晶
闸管的电流是（a）图的 3 C
倍
UV
UW
L
L
C
C
图 3.4（c） 7/178
主接线设计方案
•
UU
UV
UW
LL L
C
C
C
8/17
• B 能根据电流电压的测得值，得出一次需改善的 物理量（无功量与谐波量），决定电容器投入组 数，是一种只管投切，不能控制补偿后的实际效 果，其优点是控制方式简单，可一次快速投切多 组电容器，缺点是静态补偿的精度较差。
16/18
16
检测点位置方案
• 本装置是采用结合两者优点的闭合控制方 式，即检测点设在 A 处。A 点能检测到补 偿前负载端完全补偿时所需投入的全部电 容器组，则先根据该检测结果快速选择一 次投切方案；经过一次投切后，再根据 A 点的检测结果对投切方案进行逐级调整。 这样即可获得快速动态补偿特性，也可保 证补偿的精度。
2/182
系统原理接线图
3/18
3
硬件控制电路说明方案
电压比较
电压 信号 调理电流 信号 调理源自CAPAD 转
DSP控制器
换
驱动电路 3.3系统硬件结构图
JTAG接口 通讯接口 外部看门狗 外部存储器 实时时钟电路
可控硅开关
4/18 4
主接线设计方案
• 三相控制的△接线方式如
图 3.4（a）
• 在晶闸管投入时，要考虑 UU
TSC 系统总体设计方案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
晶闸管投切电容器组（SVC-TSC）在矿热炉低压无功补偿上的应用青海电力节能服务有限责任公司2013-09-121、矿热炉低压补偿装置的现状我国专业从事无功补偿的企业很多，低压补偿由于技术水平要求不高，集中了一大批小型企业，而针对矿热炉的低压补偿而言，能真正做好的企业甚少，因为矿热炉有着其特殊的电化工艺要求，懂无功补偿的技术专家很多，懂矿热炉电化工艺及操作的专家很少，将两者集合起来，就寥寥无几，凤毛麟角。
如果仅仅是满足显示数据上的功率因数，那就太简单了，能把生产指标做好才是最最重要的。
从生产管理及企业运营的角度分析，生产指标高于一切，也是本项目的核心。
矿热炉的低压无功补偿不是什么高深技术，主要是系统集成及系统工程经验，如何将无功补偿技术与实际生产相结合？如何通过工艺、操作调整，将生产指标做好？我国目前针对矿热炉的低压无功补偿主要采用以下三种技术：1、接触器投切电容，属于机械式投切方式，主要问题就是投切时间慢，一般都在3-20s，具体的时间与电容充放电时间，以及控制器的反应时间有关联。
由于矿热炉短时间内负载变化大，电压波幅大，需要响应的时间快，才能跟踪到。
所以机械式投切容易造成该投的时不投，该退时不退。
加剧三相之间的不平衡度，影响生产。
2、真空断路器投切电容，也属于机械式投切方式，投切时间1-5S。
选择真空接触器的优点就是单相补偿电流可以达到2000A，而普通交流接触器是不可能达到的。
对于矿热炉这么一个庞大的无功需求而言，支路补偿电流太小是没有意义的。
但真空断路器仍然存在于接触器一样的缺点，发热量大，故障率高。
3、大功率晶闸管投切电容，它具有最快10ms的响应速度，是目前技术较为成熟的最快的无功补偿方式，由于SVC以可控硅作为调节执行单元，它还具有可连续无级调节（通过改变可控硅导通角），调节时无涌流、拉弧，无机械开关使用寿命的限制等优点。
4、矿热炉低压则进行无功补偿时，主要是需要解决以下问题：比较项目高压补偿中压第三绕组补偿低压直接补偿◆补偿系统自身发热问题；◆矿热炉实际运行过程中，谐波分量的大小与治理；◆解决矿热炉冶炼过程中，尤其出炉时，粉尘很大很大，需要减少粉尘对设备运行过程中的影响；◆单根铜管投入运行后，电流将达到10000A以上，在固定铜管时不能形成磁回路，以免产生电磁场。
1.1、矿热炉高、中、低无功补偿装置技术经济对比接线原理图功率因数有提高有提高有提高降低单产能耗无无节能3%增加产量无无增产5-15%改善电炉工况无改善无改善有改善三相不平衡度无改善无改善有改善提高产品质量无提高无提高有提高产品造价较高低高运行维护高较高低矿热炉无功补偿发展也是一个时间的延续，从最初的高压无功补偿，到中压无功补偿的出线，再到低压动态无功补偿的完善与认可，是随着我国大功率矿热炉的发展来演变的，我国矿热炉的发展史很短，从最初容量3000kVA到现在50000kVA，其发展不超过10年，速度之快让其配套设施难以跟上。
矿热炉的低压无功补偿一直得不到生产企业的认可，主要由几个方面的问题：1）在大功率晶闸管没有出现前，都是采用的普通接触器C19投切电容器，技术门槛低，运行稳定性极差，维护量大，给冶炼企业电气部门造成了极其恶劣的印象。
2）通过我们多年对矿热炉低压无功补偿的跟踪、调研，低压补偿设备能够稳定运行的不多。
设备最多运行6-8个月后，就不是当初的设计了，基本上都变成了固定补偿。
3）矿热炉生产冶炼企业的技术水平有限，且分工明确，低压补偿严格上说是电气部门的事，但它的应用必须有生产技术部门来，这两者之间存在不小的问题。
尤其是矿热炉的操作人员与管理人员不能正确的认识到低压无功补偿的作用与价值。
4）矿热炉低压无功补偿与其他无功补偿的性质不同，都可以理解为就地补偿，但矿热炉是一个庞大的感性负荷，且波动大，不确定的因数也多，尤其是电能质量方面，每个厂家的理解与认识不同，导致低压补偿设计五花八门，冶炼企业不太容易去甄别。
5）矿热炉的低压补偿主要目的不是为了减少电业部门的力调电费问题，其核心是作为矿热炉冶炼操作的一个手段或方式，为生产直接提供有效的依据，这改变了原先冶炼企业的思维模式，冶炼企业不太能理解，都是依赖于低压补偿生产厂家的建议，对于低压补偿的生产厂家而言就更加是外行了，所以导致能将低压补偿无法与生产工艺调节相结合，得不到应用的效果。
2、HSVC矿热炉低压动态无功补偿装置介绍HSVC矿热炉低压动态无功补偿装置是在普通动态无功补偿系统的基础上，为适应矿热炉的工作特性专门开发和设计的用于矿热炉系统的无功动态补偿系统，该系统具有改善电能质量的理想功能，主要具有提高矿热炉功率因数、节约能源、提供电压支撑、减少闪变、消除涌流、谐波治理等功能。
2.1、显著特点▲分相补偿，降低三相不平衡度。
▲极大改善电压跌落和闪变。
▲投切可靠性高，投切开关无故障投切次数可以达到几百万次。
是普通开关寿命的几十倍。
由于采用大功率电子元器件投切，抗冲击性好，可以达到数十倍的过电流冲击而无损坏。
▲投入无涌流，切除无过电压。
▲具有高度的可靠性，可实现免维护以及无人值守。
2.2、主要技术参数额定电压：150V┄280V；基波频率：50Hz；控制物理量：功率因数COSΦ；无功功率Q；补偿容量：2000kVar～26000kVar；环境温度：户内型-15℃～+50℃；相对湿度：日平均不大于95%，月平均不大于90%（户内），不凝露；投切方式：分相、分级、循环、电子开关投切；补偿方式：分相分级补偿。
2.3、HSVC保护功能1）短网连接铜管的水流量或压力保护；2）快速熔断器的过温保护；3）晶闸管的过温保护；4）晶闸管阀组循环冷却水温度、流量或压力保护；5）循环冷却水装置自身的各种保护措施；2.4、主要元器件选型与介绍根据30000kVA电石炉的低压补偿需求进行设计，通过设计计算出每个回路的电流，从而对主要元器件进行选型，单个回路补偿电流值计算当电容器端电压220V时：I=300kVar/250V*220V/250V=1056A当电容器端电压230V时：I=300kVar/250V*230V/250V=1104A根据上述计算值，对补偿设备主要的元气件进行选型，具体如下：1）晶闸管触发板触发板的CPU采用独立晶振，计时频率准确性。
同步信号取自短网电压，系统采集同步信号，当信号准确无误，无晶闸管温度过高信号和水压过低信号时，功率因素控制器发出控制信号，则系统触发对应晶闸管阀组。
可根据回路数的需要进行有效的组合，每路晶闸管均有温度保护信号。
同时该控制器设有水压保护，系统水压过低时禁止触发晶闸管，防止晶闸管温度过高而烧坏晶闸管。
2）大功率晶闸管大功率晶闸管选用的是西安电力电子技术研究所生产的，型号为：KP2000A/1600V，额定电流2000A，耐压等级1600V，采取水冷散热方式减少晶闸管的发热，以及压降的产生，降低晶闸管自身损耗。
该晶闸管生产线是我国引进ABB的第一条。
设备采用双相晶闸管控制，上半周波电流过零时投入，下半周波电压过零时退出，无冲击，无浪涌。
影响晶闸管的寿命主要是过电压冲击，耐压1600V实际运行电压只有250V接近五分之一。
晶闸管温度采用双重保护，一是采用晶闸管专用快速熔断器；二是采用晶闸管自身的温度保护系统。
使用能寿命达到15万小时。
3）晶闸管水冷散热器采用杭州详博散热设备有限公司的SS14型散热器，散热器的压制采用动平衡压制技术，确保晶闸管与散热器的结合，能有效的将晶闸管的温度进行传递；4）快速熔断器快速熔断器对整个设备而言，至关重要，该熔断器专门为保护晶闸管而设计，由西安华悦电气有限公司共同生产，型号为：KSP42F/32-1800-500，可通过软件显示快速熔断器的触点状态，从而判断快速熔断器的运行状态。
5）矿热炉专用抗谐波电力电容器选型电容器委托佛山容邦电力电容器有限公司制造，根据电容器端子的设计规范要求，不应大于100A，超过100A对电容器的端子有着极高的要求，且对电容器的连接方式也提出了很高的要求，很容易会导致端子部分发热量过大，影响整只电容器的安全稳定运行。
我公司选用的电容器具有以下特点：（1）型号：BYAK-P30-250-0.25-1，额定容量25kVar，额定电压250V，额定电流100A，单相接线；（2）电容器具有30%的抗谐波能力；（3）电容允许偏差：±1%；（4）介质损耗正切角值：≤2‰；（5）稳态过电压电流：电容器可以在标称电压1.1倍、电流1.3倍的情况下长期运行。
并能在环境温度50℃情况下长期运行。
（6）电容器的连接采用软连接，导线选用BVVR-35/mm2软线，便于维护，也符合干式电容器的连接要求。
（7）采用进口金属薄膜，为干式防爆自愈式电容器，无消防隐患。
备注：电容器的运行外壳温度不超过40度，质保期为2年，使用寿命不低于5年。
6）平波电抗器（谐波问题）对于电抗器在矿热炉的应用，根据我公司多年的经验，以及对炉变进线高压侧的测试得知，电石炉的不规则高次谐波分量均符合国家国家电网的相关要求，考虑到是高压端测量，低压产生的不规则高次谐波通过变压器线圈后，由于变压器是可理解为一个感性阻抗，对谐波有一定的抑制作用，低压侧的谐波分量还是不能被忽略的。
由于矿热炉低压无功补偿低电压、大电流的特点，选择普通铁芯电抗器串联抑制谐波，不仅仅起不到应有的作用，还会因为铁芯电抗器的发热量大，导致设备不能稳定运行。
若有铁芯电抗器的存在，整个设备元气件的参数都要进行调整，一旦电抗器不能使用，退出电抗器，整个系统就不能适应系统需求。
经过我公司长期的摸索与研究，对矿热炉的低压补偿装置谐波问题，我公司主要采用以下两种措施：（1）选择特殊定制的矿热炉专用抗谐波电力电容器，在谐波分量大于30%/40%/50%不同量的工况下，能安全、稳定、高效的运行。
（2）选用特殊材料（纳米晶非晶合金）定制成平波电抗器，电抗器的电抗量达到100mH，对由于大电流或谐波引起的冲击能起到一定的抑制平衡效果，经过测试证明，确实能起到一定的作用。
7）隔离开关采用浙江正泰电器的NH4-1600A/4P-440V型隔离开关，额定电流1600A，额定电压440V，该型号隔离开关是为取代HXL系列而设计生产，带有灭弧罩，通过I/O的显示判断隔离开关的状态。
8）循环水装置：采用内外循环双系统冷却方式，整套设备分两个部分，外循环水箱和内循环水箱，安装位置视现场而定；内循环为满足晶闸管冷却特殊性，盘管材料均为紫铜材料，内循环水选用软水（一般选用纯净水），设备运行过程中需定期补水，北方冰冻环境要视情况添加一定量的防冻液并定期检查备用循环泵。
外循环水取自电炉设备循环水，只做补水用，无大水流，用于冷却补偿装置的导电铜管和水冷电缆。
3.5、监控软件本监控系统是为矿热炉二次低压补偿装置而研制开发，主要是对矿热炉的SVC无功补偿控制系统进行数据监视和动作监视，可以让操作人员在操作室就能对现场的SVC 无功补偿系统的数据、动作一目了然。