電弧爐煉鋼供電系統的無功動態補償

后者則由三次、五次、七次和高通濾波器組成，FC發生的基波無功功率是固定的，但它又是由各次諧波濾波器組成，即QFC=Q3＋Q5＋Q7＋Qhp。整個靜補裝置發出的無功功率QSVC=QFC－QTCR。

確定靜補裝置SVC的設備容量，即確定TCR和FC的容量，以及SVC的連接點是非常重要的。

為了提高負載功率因數，FC濾波電路中的電容器發生的容性無功功率應當等于為了提高功率因數達到規定值所必須的無功功率平均值和TCR電路消耗的感性無功功率平均值之和，即[3]

QFC=npa(tgLm－tgLY)＋0.5QTCR（9）

式中：n為爐子臺數；

pa為熔化期一臺爐子消耗的有功功率平均值；

QTCR為靜補裝置中TCR消耗的無功功率；

Lm為熔化期電爐母線上的基波電壓對于爐子基波電流之間的相角（平均值）； LY為電爐母線上非畸變電壓對于爐子基波電流之間的相角允許值。通常tgLY≈0.2，相當于cos≈0.98

日本富士電機公司撰文指出，靜補裝置的總容量一般選擇等于電弧爐三相短路時短路容量的50％左右。

4設計實例

作為實例，計算廣東某鋼廠30t超高功率電弧爐短路容量及其所需靜補裝置容量。供電系統圖示于圖5。已知數據

SA=900MVA

UA=110kV

ST=63MVA

UB=35kV

eK=0.07

SBL=20MVA

根據式（4），B點短路容量為SB==

=450MVA

根據式（5），一臺電弧爐短路時的短路容量為SL==

=38.4MVA

根據式（1），當這臺電弧爐發生運行短路時，引起B點的電壓波動值為Δu==×100％=8.5％

該值超過允許值5％的指標，因此必須裝設靜補裝置，其容量根據式（7）ΔuB=×100％=5％

可以求出

QSVC=SL－SB·ΔuB

=38.4－450×0.05

=16Mvar

可見，QSVC為這臺電弧爐短路容量SL的41.6％，接近富士電機公司提出的50％經驗數據，詳細計算從略。

5結語

1）為了正確選擇電壓波動補償裝置參數，必須根據被補償電弧爐的供電電路參數及其負荷特性，求出ΔQ值。然后根據供電系統短路容量求出Δu值。如果Δu值超出標準，則必須裝設SVC裝置。

2）本文給出的各公式業已經過實踐考驗，例如曾在大連鋼廠、西安鋼廠等冶金工廠驗證過，計算值同利用電壓閃變測試儀測出的結果相吻合。