Статический VAR-генератор (SVG) 31,5 кВ / 100 Мвар для сталелитейного завода CMC Elma в Польше
Потребности заказчика
Электродуговая печь (EAF) — это тип электрической печи, в которой тепло электродугового разряда используется для плавки металла. Ее рабочая нагрузка отличается высокой нелинейностью и значительными колебаниями во времени, что вызывает серьезные проблемы с качеством электроэнергии. К таким проблемам относятся мерцание и колебания напряжения в сети, высокий уровень отрицательных последовательных компонентов, повышенное содержание гармоник, а также низкий коэффициент мощности.
На сталелитейном заводе CMC Steel Plant компании Elma в Польше эксплуатируется электродуговая печь 31,5 кВ / 105 МВА с верхней структурой загрузки. Ранее для компенсации реактивной мощности на объекте использовался фиксированный конденсатор, что приводило к ухудшению качества электроэнергии, включая низкий коэффициент мощности и избыточное мерцание.
Решение от компании RXPE
На основе анализа данных и подтверждения технических показателей для компенсации реактивной мощности, устранения гармоник, дисбаланса и колебаний напряжения в сети при плавке в электродуговой печи было выбрано SVG-устройство 31,5 кВ / 100 Мвар с дельта-соединением, дополненное оборудованием FC для фиксированной компенсации. Такой комплексный подход позволяет эффективно решать проблемы качества электроэнергии, включая мерцание напряжения.
Выбранное SVG-устройство 31,5 кВ / 100 Мвар выполнено в контейнерной конструкции для наружной установки и включает 6 силовых контейнеров и 1 контейнер с системой управления и водяного охлаждения. В системе применяется водо-водяное охлаждение силовых модулей, что обеспечивает эффективное рассеивание тепла, повышая безопасность и стабильность работы оборудования.
Эффективность подавления мерцания и коррекции коэффициента мощности
Подавление мерцания
Рисунок 1: PST для 31,5 кВ без работы STATCOM
Рисунок 2: PST для 31,5 кВ с работающим STATCOM
Максимальное значение PST напряжения в энергосети снижено примерно до 5,0, а значение PLT составляет около 3,12. Значение PLT на шине 220 кВ (с вероятностью 95%) уменьшилось до приблизительно 0,649.
Критерий производительности
До ввода SVG в эксплуатацию
После ввода SVG в эксплуатацию
Коэффициент подавления
PST 31,5 кВ (максимальное значение)
19.0
5.0
3.8
PLT 31,5 кВ (максимальное значение)
10.9
3.12
3.49
PLT 220 кВ (95% вероятностное значение)
2.064
0.649
3.18
Эффективность коррекции коэффициента мощности
Рисунок 3: Активная мощность, реактивная мощность и коэффициент мощности (SVG не работает)
Рисунок 4: Активная мощность, реактивная мощность и коэффициент мощности (SVG работает)
Преимущества для заказчика
Модульный SVG 31,5 кВ / 100 Мвар с водяным охлаждением, поставленный компанией RXPE, успешно решил многочисленные проблемы с качеством электроэнергии, возникавшие при эксплуатации электродуговой печи на сталелитейном заводе CMC Zawiercie в Польше.
Значение PLT на контрольной точке 220 кВ (PCC) снизилось с 2,064 до 0,649 во время работы сети в процессе производства, что полностью соответствует техническим требованиям соглашения, согласно которым PLT (95%-ное вероятностное значение) не должно превышать 0,8. Коэффициент подавления мерцания достиг 3,18 (без учета фонового мерцания энергосистемы).
Коэффициент мощности на точке PCC 220 кВ превысил 0,95 (tanφ < 0,3), что полностью соответствует требованиям технического соглашения, согласно которым tanφ должен быть менее 0,4.
После ввода SVG в эксплуатацию уровень гармоник и дисбаланс напряжения на точке PCC 220 кВ полностью соответствуют требованиям технического соглашения.
