SVC装置在攀钢万能轧机中的应用
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作 中会产 生 大 量 的 谐 波 电流 ，对 电 网 的 正 常 运 行 造 成
波电流含有率也会有 显著变 化。当变频器 电压不变 而 电流或频率 变化 时，触 发角相对 位置不 变，故电流 波 形变化不大 ，各次谐波 电流含有率基本不变 。 交交变频器在 同步转速 以下时输 出 电压 和频率 与
因数 见 表 １ 。
表 １变 频器 额 定 功 率 及 最 严 重 工 况 负荷
负载机架 额定功率／ ＭＷ 有功功率 ／ ＭＷ 无功功率 ／ ａ Ｍｖｒ 功率因数
３
在上述最 严重工 况下 ，７个机 架电机 的转 速见 表
２ ２ ３
似
； ８
盯 ∞ 们
由图 １ 可知 ，１ 个周 期 内 Ｔ Ｒ电流 表 达式 为 ： Ｃ
最大有功为 １ １ｋ ２２６ ｗ，最大无功为 １ ２ｋ ａ，平均 ７８９ ｖｒ 功率因数为 ０ ３ ；Ｓ Ｃ投运后 ，１ｋ ．６ Ｖ ０ Ｖ母线最大 电流
表 ３ 最严重工况下各机架的转速
弛 惦 的
叭
由 以 上 数 据 可 知 ， 在 该 工 况 下 基 波 电 流 为 ２２０ ９ Ａ，５次 谐 波 电 流 的 最 大 值 为 ２ ８ ９ Ａ， ７ 次 为 １５ ５ Ａ，１ １次 为 ８ Ａ， １ ９ ３次 为 ６Ａ， １ ９ ７次 为 ４ Ａ， １ ２ ９
次 为 ３ Ａ。 ０
主传动总的有功和无功与各机架的轧制钢种 、轧制
道 次 、轧制 节奏 有关 ，在最 严重 工 况 下 系 统最 大有 功 为
２ Ｓ Ｃ装置的谐波分析和参数设计 ＶБайду номын сангаас
攀钢 万 能轧 机 １ｋ 电 网 Ｓ Ｃ装 置 采 用 Ｔ Ｒ＋Ｆ ０Ｖ Ｖ Ｃ Ｃ 的结 构 。 Ｆ Ｃ是 固定 滤 波 器 组 ，用 于 产 生 固 定 的 容 性 无 功 ，
算 、补偿效 果进行 Ｉ 究 ，并将结果与 实测数据进行 了比较 。 了研
关键 词 Ｓ ＶＣ 交 交 变 频 ＴＣＲ
０ 引 言
攀钢轨梁厂万 能轧机是 能够按照 国际质量标 准生 产高强度 、高平直度 、高表面光洁度 １ ０ ０ ｍ长尺钢轨 的 生产线 ，它 于 ２ ０ 年初建成投产 。轧机的主传动系统 ０５ 由 ７ 机架 组成 ，每个机架 由 １台同步 电机 拖动 ，同 个 步电机均由交交 变频器控 制 ，变频器 均接在轨梁 厂变 电站 １ ｋ Ｏ Ｖ母线上 。由于轧机负荷波动剧烈 ，因此有功 和无功冲击都很 大 ，功率 因数很低 ，同时变频器在 工
行业应用 野
Ｓ Ｃ装 置在 攀 钢 万 能 轧 机 中的应 用 Ｖ
严 飞
（ 攀钢 集 团信 息 工程技 术有 限公 司 ，四川 攀枝 花 ６７ ６ ） １０２
［ 要］ 在分析 万能轧机 同步电机 交交变频传动 系统的 负荷 、谐 波的基础 上 ，对轧机 Ｓ Ｃ装置 的谐波 、参数 计 摘 Ｖ
转速成正比，高于同步转 速时 电压 不变 ；输 出电流 与
负载力矩成 正 比。因此产生 的谐波 电流含有 率与转速
有 关 ，而 当力 矩 变 化 时 ，谐 波 电 流 的 幅 值 只 随 基 波 电 流 的 幅值 而 变 化 。 万能 轧 机 主传 动 所 采用 的 １ 交 交 变 频 器 ，主 要 ２相 产 生 ６ １ 谐 波 电 流 。 在 不 同转 速 下 ，各 次 谐 波 电 ± 次
３ 运 行 效 果
万能轧机生产线投运后 ，对万能变电所 １ｋ Ｏ Ｖ母线 进行了负荷及谐波测试 。测试条件分为 Ｓ Ｃ装置投运 Ｖ 和不投运 ２种 ，均 是在生产正常进行 的情 况下进行。
图 １ ＣＲ电流波形 Ｔ
此外还对 Ｓ Ｃ装置本身进行了测试。 Ｖ
Ｓ Ｃ未 投运 时 ， １ｋ 母 线 最 大 电流 为 １１８ Ｖ ０Ｖ ７Ａ，
４ ９
５
；
７
谐波含有率／ ） （ “ 舛
１ ｌ
０
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的
３ ４
１主传动变频装置负荷及谐波分析
主传动包 括 Ｂ 、Ｂ ２ Ｄ１ Ｄ 、Ｕ 、Ｅ 、Ｕ２ Ｒ１ １ 、Ｅ 、 ２ ＵＦ７个机架 ，额 定 电压 都 是 １ ｋ Ｏ Ｖ。变频 器 的额 定 功率和最严 重 工 况下 的 有 功功 率 、无 功功 率 、功 率
很大危害。为 了提 高系统功率 因数及抑 制变频器产 生 的谐 波电流 ，提高 电网的电能质量 ，在 １ｋ Ｏ Ｖ母线上装 设了Ｓ ＶＣ静止无 功补偿装置 。本文分析 了传动装置的 负荷、谐波 ，Ｓ Ｃ装置 的参数 ，并与实测 结果进行 了 Ｖ
比较 。
流含有率见表 ２ 。
表 ２ 几 种 转 速 下 的谐 波 含 有 率
疆
行 业应 用
．
的 １５ ３ ％设 计 ，即 ３． Ｍｖｒ ６ ５ ａ。
Ｔ Ｒ是可控硅控制 电抗器 ，用于产生可控制 的感 Ｃ 性无功，Ｔ Ｒ在运行 中会产生谐波电流。Ｔ Ｒ波形如 Ｃ Ｃ 图１ 所示 ，虚线为交流 电路 中电抗器 的电流 ，实线为
ＴＣＲ的 电流 。
综合上述 因素 ，每组滤波器 支路 的滤波频率 和补 偿容量见表 ４ 。
１Ｍ ，最大无功为 ２Ｍｖｒ ６Ｗ １ ａ，瞬间能达到 ２ Ｍｖｒ ７ ａ。
根据文献［］ １ ，当交交变频 器输 出 电压变化时 ，触
发 角 发生 变 化 ， 电 网 供 电 电 流 波 形 发 生 变 化 ，各 次 谐
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ７ ２ １— １２
滤除负载 和 Ｔ Ｒ产 生 的谐 波 。负载 最大 计算 无功 为 Ｃ
作 者 简介 ： 飞 （ ９ ３） 工 程 硕 士 ， 气 自动 化 工 程 师 ， 究 严 １ ７一 ， 电 研
方 向 为 电 工和 自动 控 制 。
２ Ｍｖｒ ７ ａ ，为 了能稳定地控制 Ｓ Ｃ的输 出无功量并为以 Ｖ 后负载 的变化 留出余地 ，滤波 器的容量按 该最大 无功
电工技术 １ ０ ０１ 期 ｌ３ １ ２ ５ ５
波电流含有率也会有 显著变 化。当变频器 电压不变 而 电流或频率 变化 时，触 发角相对 位置不 变，故电流 波 形变化不大 ，各次谐波 电流含有率基本不变 。 交交变频器在 同步转速 以下时输 出 电压 和频率 与
因数 见 表 １ 。
表 １变 频器 额 定 功 率 及 最 严 重 工 况 负荷
负载机架 额定功率／ ＭＷ 有功功率 ／ ＭＷ 无功功率 ／ ａ Ｍｖｒ 功率因数
３
在上述最 严重工 况下 ，７个机 架电机 的转 速见 表
２ ２ ３
似
； ８
盯 ∞ 们
由图 １ 可知 ，１ 个周 期 内 Ｔ Ｒ电流 表 达式 为 ： Ｃ
最大有功为 １ １ｋ ２２６ ｗ，最大无功为 １ ２ｋ ａ，平均 ７８９ ｖｒ 功率因数为 ０ ３ ；Ｓ Ｃ投运后 ，１ｋ ．６ Ｖ ０ Ｖ母线最大 电流
表 ３ 最严重工况下各机架的转速
弛 惦 的
叭
由 以 上 数 据 可 知 ， 在 该 工 况 下 基 波 电 流 为 ２２０ ９ Ａ，５次 谐 波 电 流 的 最 大 值 为 ２ ８ ９ Ａ， ７ 次 为 １５ ５ Ａ，１ １次 为 ８ Ａ， １ ９ ３次 为 ６Ａ， １ ９ ７次 为 ４ Ａ， １ ２ ９
次 为 ３ Ａ。 ０
主传动总的有功和无功与各机架的轧制钢种 、轧制
道 次 、轧制 节奏 有关 ，在最 严重 工 况 下 系 统最 大有 功 为
２ Ｓ Ｃ装置的谐波分析和参数设计 ＶБайду номын сангаас
攀钢 万 能轧 机 １ｋ 电 网 Ｓ Ｃ装 置 采 用 Ｔ Ｒ＋Ｆ ０Ｖ Ｖ Ｃ Ｃ 的结 构 。 Ｆ Ｃ是 固定 滤 波 器 组 ，用 于 产 生 固 定 的 容 性 无 功 ，
算 、补偿效 果进行 Ｉ 究 ，并将结果与 实测数据进行 了比较 。 了研
关键 词 Ｓ ＶＣ 交 交 变 频 ＴＣＲ
０ 引 言
攀钢轨梁厂万 能轧机是 能够按照 国际质量标 准生 产高强度 、高平直度 、高表面光洁度 １ ０ ０ ｍ长尺钢轨 的 生产线 ，它 于 ２ ０ 年初建成投产 。轧机的主传动系统 ０５ 由 ７ 机架 组成 ，每个机架 由 １台同步 电机 拖动 ，同 个 步电机均由交交 变频器控 制 ，变频器 均接在轨梁 厂变 电站 １ ｋ Ｏ Ｖ母线上 。由于轧机负荷波动剧烈 ，因此有功 和无功冲击都很 大 ，功率 因数很低 ，同时变频器在 工
行业应用 野
Ｓ Ｃ装 置在 攀 钢 万 能 轧 机 中的应 用 Ｖ
严 飞
（ 攀钢 集 团信 息 工程技 术有 限公 司 ，四川 攀枝 花 ６７ ６ ） １０２
［ 要］ 在分析 万能轧机 同步电机 交交变频传动 系统的 负荷 、谐 波的基础 上 ，对轧机 Ｓ Ｃ装置 的谐波 、参数 计 摘 Ｖ
转速成正比，高于同步转 速时 电压 不变 ；输 出电流 与
负载力矩成 正 比。因此产生 的谐波 电流含有 率与转速
有 关 ，而 当力 矩 变 化 时 ，谐 波 电 流 的 幅 值 只 随 基 波 电 流 的 幅值 而 变 化 。 万能 轧 机 主传 动 所 采用 的 １ 交 交 变 频 器 ，主 要 ２相 产 生 ６ １ 谐 波 电 流 。 在 不 同转 速 下 ，各 次 谐 波 电 ± 次
３ 运 行 效 果
万能轧机生产线投运后 ，对万能变电所 １ｋ Ｏ Ｖ母线 进行了负荷及谐波测试 。测试条件分为 Ｓ Ｃ装置投运 Ｖ 和不投运 ２种 ，均 是在生产正常进行 的情 况下进行。
图 １ ＣＲ电流波形 Ｔ
此外还对 Ｓ Ｃ装置本身进行了测试。 Ｖ
Ｓ Ｃ未 投运 时 ， １ｋ 母 线 最 大 电流 为 １１８ Ｖ ０Ｖ ７Ａ，
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谐波含有率／ ） （ “ 舛
１ ｌ
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３ ４
１主传动变频装置负荷及谐波分析
主传动包 括 Ｂ 、Ｂ ２ Ｄ１ Ｄ 、Ｕ 、Ｅ 、Ｕ２ Ｒ１ １ 、Ｅ 、 ２ ＵＦ７个机架 ，额 定 电压 都 是 １ ｋ Ｏ Ｖ。变频 器 的额 定 功率和最严 重 工 况下 的 有 功功 率 、无 功功 率 、功 率
很大危害。为 了提 高系统功率 因数及抑 制变频器产 生 的谐 波电流 ，提高 电网的电能质量 ，在 １ｋ Ｏ Ｖ母线上装 设了Ｓ ＶＣ静止无 功补偿装置 。本文分析 了传动装置的 负荷、谐波 ，Ｓ Ｃ装置 的参数 ，并与实测 结果进行 了 Ｖ
比较 。
流含有率见表 ２ 。
表 ２ 几 种 转 速 下 的谐 波 含 有 率
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．
的 １５ ３ ％设 计 ，即 ３． Ｍｖｒ ６ ５ ａ。
Ｔ Ｒ是可控硅控制 电抗器 ，用于产生可控制 的感 Ｃ 性无功，Ｔ Ｒ在运行 中会产生谐波电流。Ｔ Ｒ波形如 Ｃ Ｃ 图１ 所示 ，虚线为交流 电路 中电抗器 的电流 ，实线为
ＴＣＲ的 电流 。
综合上述 因素 ，每组滤波器 支路 的滤波频率 和补 偿容量见表 ４ 。
１Ｍ ，最大无功为 ２Ｍｖｒ ６Ｗ １ ａ，瞬间能达到 ２ Ｍｖｒ ７ ａ。
根据文献［］ １ ，当交交变频 器输 出 电压变化时 ，触
发 角 发生 变 化 ， 电 网 供 电 电 流 波 形 发 生 变 化 ，各 次 谐
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ７ ２ １— １２
滤除负载 和 Ｔ Ｒ产 生 的谐 波 。负载 最大 计算 无功 为 Ｃ
作 者 简介 ： 飞 （ ９ ３） 工 程 硕 士 ， 气 自动 化 工 程 师 ， 究 严 １ ７一 ， 电 研
方 向 为 电 工和 自动 控 制 。
２ Ｍｖｒ ７ ａ ，为 了能稳定地控制 Ｓ Ｃ的输 出无功量并为以 Ｖ 后负载 的变化 留出余地 ，滤波 器的容量按 该最大 无功
电工技术 １ ０ ０１ 期 ｌ３ １ ２ ５ ５