棒材工程无功补偿及谐波吸收系统设计

论文摘要

目前谐波与电磁干扰、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害,世界各国对电力系统的公害越来关注。因而了解谐波产生的机理,研究并消除棒材工程供配电系统中的谐波、提高供配电系统的功率因数,对改善供电质量和确保电力系统安全运行有着非常积极的意义。本文结合工程实际情况和工程特点,将相关的计算机控制、网络通讯原理和实现方法运用到工程设计中,对供配电系统进行了计算和分析,制定了切实可行的无功补偿方案。通过测量和计算棒材工程的供电系统背景谐波,分析了供配电系统,计算了各整流变压器谐波电流。通过对本系统的谐波分析,给出了棒材工程的无功补偿和谐波治理的方案。根据功率因数和谐波电流目标值,确定了补偿容量,并对其进行了模拟仿真。通过对仿真结果分析,得到了各整流变压器二次侧谐波吸收和无功补偿装置的容量。采用TSC低压动态无功补偿,设计了棒材工程谐波吸收和无功补偿装置。该装置内设控制器,实时跟踪测量供电回路的电压电流,与预先设定的给定值进行比较,动态控制投切不同组数的电容器,从而保证了功率因数始终满足设定要求。针对轧钢间隙TSC低压动态无功补偿装置不工作和10kV母线功率因数低的问题,设计了高压监控柜,得到了理想的补偿和控制效果。棒材工程目前生产顺利,设备运行稳定。运行过程中,对棒材工程供配电系统电网参数进行了检测。TSC装置投入前后的实测数据表明,该装置谐波吸收、无功补偿效果显著。无功补偿及谐波吸收系统设计完全达到棒材工程供电系统谐波和功率因数目标值的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 无功补偿及谐波治理的发展背景及意义
• 1.2 无功补偿及谐波吸收的发展历程
• 1.3 棒材工程的简介
• 1.4 本课题研究的意义及主要内容
• 第二章 棒材工程供电系统的背景参数及谐波治理要求
• 2.1 棒材工程供配电系统背景
• 2.2 棒材工程供配电系统谐波治理要求
• 2.2.1 补偿前各台变压器的谐波电流
• 2.2.2 谐波电流国标允许值
• 第三章 棒材工程供配电系统无功补偿容量计算
• 3.1 粗轧整流变压器无功补偿容量计算
• 3.2 粗中轧整流变压器无功补偿容量计算
• 3.3 中轧整流变压器无功补偿容量计算
• 3.4 精轧区整流变压器1压器无功补偿容量计算
• 3.5 精轧区整流变压器2压器无功补偿容量计算
• 3.6 冷床精整流变压器压器无功补偿容量计算
• 第四章 TSC低压动态无功补偿装置设计
• 4.1 TSC低压动态无功补偿装置设置
• 4.2 TSC系统的基本原理及作用
• 4.3 TSC系统设计与构成
• 4.4 高压监控柜的设计
• 4.5 TSC系统节能效益
• 4.6 TSC低压动态无功补偿设计要点
• 第五章 系统测试及运行
• 5.1 现场测试数据
• 5.1.1 Ⅰ段母线补偿前测试数据
• 5.1.2 Ⅰ段母线补偿后测试数据
• 5.1.3 Ⅱ段母线补偿前测试数据
• 5.1.4 Ⅱ段母线补偿后测试数据
• 5.2 系统性能测试结果
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢