500KVAR静止无功发生器现场投运中的电磁干扰矫直机

500KVAR静止无功发生器现场投运中的电磁干扰

500KVAR静止无功发生器现场投运中的电磁干扰 2011： 1 引 言 500KVAR静止无功发生器（或简称SVG）最终选择安装在一家生产电石的工厂的配电间。工厂内有两台生产电石的电弧炉，此外有2条10.5KV的线路分别向5MVA的#2电弧炉及3MVA的#3电弧炉供电。 图1是500KVAR静止无功发生器所在的配电间的电路单线图。 图上，TF2，TF3是向#2电弧炉，#3电弧炉供电的5MVA，3MVA的变压器。 T1，T2是向工厂供电的500KVA，200KVA厂用变压器。VS2，VS3是电弧炉变压器TF2，TF3的真空开关。Dr2，Dr3是#2，#3电弧炉的操作和驱动设备。BK是静止无功发生器的主断路器柜。 500KVAR静止无功发生器由4台柜子和1台三相分裂变压器（SPT）组成。控制和调节部分占了一台柜（CR） 图1 配电间的电路单线图 有二台GTO功率柜即GTO1柜，GTO2柜，每台柜内装有用2极管对中点箝位的三级逆变器（电压源逆变器）一台。此外，其它一些元件放在第4个C柜内，主要有用于支撑三级逆变器直流侧电压的电容器，静止无功发生器起动设备，用于限制流过GTO的事故电流上升速度的环路电流保护装置等[1，2]。图2是表示了配电间内静止无功发生器，和电弧炉供电，控制所需的其它设备的顶视图，变压器TF2，TF3不在内，它们离配电间较远。 可以看出，向#2电弧炉供电的5MVA变压器的真空开关VS2刚好安装在静止无功发生器小间的隔壁。 图2 配电间顶视图 PSCM柜用于电源操作及电弧炉控制用 CAB值班电工休息室 静止无功发生器连在专用的10.5KV线路І上，#2电弧炉的5MVA供电变压器正是通过VS2和它连接的。 500KVAR静止无功发生器在现场调试投运时，刚好#2电弧炉在停机检修。调试过程虽然碰到一些问题，总的来说还是成功的。 2 电磁干扰引起的麻烦 静止无功发生器的运行在#2电弧炉投运后就遇到麻烦，#2电弧炉的生产周期是 2小时左右，这就意味着每2小时真空开关VS2就要断开1次，过了几分钟，再合上。通常当VS2断开时，10.5KV专用I号线的电压就上升，而当VS2再次合上时，I号线的电压下降很大，主要是5MVA变压器带着满负荷合闸的。 #3电弧炉的3MVA变压器TF3挂在10.5KV的Ⅱ线路上，它的VS3开关的切、合的电磁干扰影响远比VS2的小，在这时静止无功发生器仍能保持正常运行。 静止无功发生器的运行特别在VS2合闸时受到干扰很严重。在VS2合闸瞬刻，静止无功发生器因硬件的过电流保护装置动作，经常从10.5KV专用I号线上跳开。有时它甚至会导致静止无功发生器的电压源逆变器内部短路，引起严重事故：如发生损坏开关元件GTO等。 对现场情况进行仔细研究后，确认事故起因是因#2电弧炉的VS2切合时，开关多次重燃引起的电磁干扰所致[3]。 图3是当VS2合闸时，对静止无功发生器中不同的电气量影响的示波图。显然图3所示的电磁干扰对不同的电气量的影响是与VS2在一个周波内合闸瞬刻有关。图3所有的示波图是在不同的VS2合闸时录取的。 图3a表示了10.5KV/100V电压互感器（P.T.）输出（A）以及用于静止无功发生器控制和调节用的同步信号（B），注意后者是利用PT信号导出的。 图3b表示10.5KV/100V P.T.输出（B）及向静止无功发生器的调节柜（CR）供电的5V直流稳压电源的输出（A）。此直流稳压电源是由连于10.5KV的专用I号线的变压器T1供电的。 图3c表示5V直流稳压电源输出（A）和同步信号（B） 图3d表示了图3c同样的量，但5V直流稳压电源是通过不停电电源UPS的蓄电池供电，不受T1输出电压波动的影响，注意此5V直流电压也对同步电路供电。 图3e表示了向三级逆变器GTO输出PWM脉冲的控制器的24V直流稳压电源输出受干扰的情况。 图3f表示的5Vdc（A），24Vdc（B）是用小的时间刻度100μs/Div录取的，从它可以看出这电磁干扰是由于VS2动作时多次重燃造成。 (a)&n

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