钢铁行业 电能质量解决方案

目 录 CONESTS

关于华天

公司概况

山东山大华天科技集团股份有限公司(简称“山大华天”)1991年成立，总部坐落于泉城济南。依托山东大学的人才优势，公司承担了国家发改委电能质量控制装置产业化专项、多项山东省科技攻关项目、山东省技术创新项目，是中国建筑行业有源电力滤波装置标准的起草单位。山大华天注重技术研发，拥有山东省企业技术中心、山东省电能质量控制工程技术研究中心和山东省电能质量控制工程实验室。公司电能质量产业项目入选山东省第一批省级战略性新兴产业重点项目，公司拥有100余项国家专利，核心技术获得国家科技进步奖。

公司以打造绿色电网，服务低碳经济为己任，致力于电能质量综合治理产品的开发与应用。针对钢铁冶炼行业应用特点，公司自主研发了有源电力滤波器、高压静止无功发生器、动态无功有源滤波综合补偿装置、动态消谐无功补偿装置等系列产品，并在鞍钢、济钢、莱钢等项目大量应用。

HOTEAM追求最卓越/挑战最巅峰

山大华天电能质量产品还广泛应用于钢铁冶炼、轨道交通、电力、通信、医药卫生、石油石化、新能源、橡胶、纺织、烟草、机械、港口、市政公共建筑等行业。

山大华天已设立北京、上海、天津、南京、石家庄、郑州、武汉、广州、福州、重庆、杭州、合肥、长沙、成都、哈尔滨、沈阳、厦门、青岛等十几个驻外分公司和办事机构，组成了全国营销和服务网络。“追求最卓越，挑战最巅峰，做同行业的巨人和领袖”是华天人永远的追求。山大华天将不断提升技术和产品的创新能力，为各行各业提供全方位电能质量综合治理方案，为我国低碳经济做出更大的贡献。

HOTEAM山大华天

产品资质

国家科学技术进步奖

部分软件著作权证书

领导关怀

时任国务院总理温家宝视察公司研发基地(1)

HOTEAM追求最卓越/挑战最巅峰

时任国务院总理温家宝视察公司研发基地(2)

时任山东省副省长李兆前、山东省科技厅厅长翟鲁宁视察公司

时任山东省副省长张建国视察公司

企业荣誉

• 国家科学技术进步奖

• 国家级重点新产品

• 山东省瞪羚企业

• 山东省电子信息行业标杆企业

• 全国电子信息行业优秀企业

• 山东省消费者协会名优产品

• 电力行业创新企业 50 强

• 山东省高新技术企业

山东省三个“节能100项”(重大节能技术)

• 山东省守合同重信用企业

• 山东省企业技术中心

• 山东省电能质量控制工程技术研究中心

山东省管理创新优秀企业

山东省高端装备制造业领军（培育）企业

• 山东省电能质量控制工程实验室

•山东省首批“科技企业重点联系单位”

• 山东省著名商标

• 山东省知名品牌

•山东省首批创新型企业

• 山东省质量管理先进企业

• 山东省高新技术产品

• 山东省优秀节能成果奖

• 山东省科学技术奖

• 山东省科技进步一、二、三等奖多项

• 济南市高新技术优秀企业

• 济南市优秀创新团队

钢铁冶炼环节电能质量问题

钢铁企业的用电设备大多数为冲击性负载，具有无功冲击大的特点，且大量使用了非线性负荷的电力电子装置如直流电机驱动器、变频器等，会导致出现电网电压波动和闪变、功率因数低、谐波含量超标等问题，使电网供电质量下降，严重影响到电网的安全运行。

>电弧炉

电弧炉是利用电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。电弧炉冶炼的熔化期，电弧阻抗不稳定，电流波形不规律，谐波含量高，谐波频谱广泛，具有较多的3次及3的倍数次谐波，还存在一定的偶次和间谐波。谐波含量和次数呈反比趋势，存在一定比例的高次谐波。电弧炉产生的电能质量问题主要有以下几方面：功率因数低、谐波污染大、电压波动及闪变等。

HOTEAM追求最卓越/挑战最巅峰

中频炉

中频炉是一种将工频50Hz交流电转变为中频的电源装置。设备把三相工频交流电整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，切割感应圈里盛放的金属材料，在其中产生很大涡流。中频炉会产生大量谐波(以nk±1为主，n为脉数)，谐波是中频炉运行时主要的电能质量问题，大功率中频炉同时存在功率因数过低的问题。

>轧机

炼钢过程中使用的轧机分为热轧、冷轧两大类，按照驱动方式又可分为变频轧机和直流轧机。由于轧机负荷主要为交直流传动设备，因此会产生电压波动、谐波及无功冲击等电能质量问题，对电网产生较大污染。

变频器

变频器是一种通过改变交流电动机电源频率来控制电动机的装置。它能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。配电系统中变频器的使用比例不断提升，对电网造成的谐波污染也日益严重。

解决方案产品矩阵

有源电力滤波器

产品简介

华天HTQF系列有源电力滤波器，是山大华天自主开发研制的一种用于动态抑制电力谐波、动态补偿无功功率并校正三相不平衡的电力电子设备。有源电力滤波器相当于一个谐波电流发生器，它跟踪非线性负载中的谐波电流分量，产生与之等幅反相的谐波电流，从而抵消非线性负载产生的谐波电流。实现改善电能质量、提高供用电设备效率、降低电网损耗的效能。

HTQF 有源电力滤波器

HOTEAM追求最卓越/挑战最巅峰

命名方法及规格型号

工作原理图

有源电力滤波器工作原理框图<br>有源电力滤波器滤波原理示意图

HOTEAM山大华天

技术特点

更高效率，更低损耗

• 纹波交错对消变流器专利技术，电流跟踪速度高、纹波低、损耗低；

• 多DSP协同控制，控制精度高、速度快；

•谐波滤除能力高达 97%，可滤除至 50次谐波；

•低损耗微晶合金磁芯电抗器，噪声低，效率高。

更多功能，更多模式

· 可设定的谐波分次补偿功能和三相不平衡校正功能；

•谐波无功综合补偿，具有“滤波优先”、“无功优先”等八种工作模式；

• 可选择FFT、瞬时无功理论等多种控制方式；

•RS-485、以太网、GPRS、WIFI多种通讯方式。

更多型号，更多规格

•额定电压涵盖 110V 至 10kV;

• 容量从 15A 至 5000A;

•三相三线、三相四线、单相等多种接线方式；

•机柜式、机架式、壁挂式、模块并柜式、高压链式等多种形式。

更高功率密度，更易安装维护

•模块化设计，安装维护方便，功率密度高；

•可以多机并联运行，满足各种补偿容量需求；

•输出容量满载后自动限流，无过载之忧；

•可选择的源电流或负载电流、三相采样或两相采样检测方式，便于现场安装。

更加稳定，更高可靠

•完善的电磁兼容设计，严格热设计，多重保护功能；

•先进控制算法，适应各种复杂现场稳定运行；

•数字化控制，中文液晶显示；

•故障自诊断，历史事件纪录功能。

HOTEAM追求最卓越/挑战最巅峰

性能参数

HOTEAM山大华天

低压静止无功发生器

产品简介

华天HTSVG静止无功发生器，是山东山大华天科技集团股份有限公司在多年电力电子产品研发的技术和经验基础上，自主开发研制的具有高性价比的有源动态无功补偿装置。该装置能对无功功率、谐波以及三相不平衡进行实时跟踪补偿，从而为电网或用电负荷提供快速动态无功补偿和谐波滤除，可有效提高电网电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除谐波及提高功率因数。

华天HTSVG可广泛应用于钢铁冶金、石油化工、电力、煤炭、电气化铁路、风电厂等含有冲击性负荷和大容量电动机的工业领域。

HTSVG 低压静止无功发生器

命名方法及规格型号

说明：带滤波功能的SVG，其谐波补偿容量最大值为装置容量的30%。

低压 SVG原理图(直接控制型）

技术特点

更高效率，更低损耗

• 纹波交错对消变流器专利技术，输出电压、电流谐波畸变率低，谐波损耗小，系统损耗小；

•多DSP协同控制，控制精度高、速度快。

更多功能，更多模式

•无功谐波综合补偿，满足各种配电系统补 偿需求;

•可设定的谐波分次补偿功能；

• 平衡补偿功能，可平衡各相之间的负载电流;

•RS-485、RS-232、TCP/IP接口，标准MODBUS RTU 通讯协议，及计算机远程监控功能。

更加稳定，更高可靠

•光纤驱动，安全、可靠、抗干扰能力强；

• 多重保护功能，严格热设计，确保系统运行安全可靠；

·先进控制算法，适应各种复杂现场稳定运行；

•数字化控制，中英文液晶显示；

•故障自诊断功能，历史事件记录功能。

更高功率密度，更易安装维护

·模块化设计，安装维护方便，功率密度高；

•可以多机并联运行，满足各种补偿容量 需求;

•输出容量满载后自动限流，无过载之忧；

• 可选择的源电流和负载电流检测方式，便于现场安装。

HOTEAM山大华天

性能参数

低压动态无功有源滤波综合补偿装置

产品简介

华天动态无功有源滤波综合补偿装置是由晶闸管投切电容器TSC和有源滤波器APF有机组合在一起的可快速、连续光滑调节电力系统无功功率并且可以进行有源滤波的综合补偿装置，解决了传统无功补偿精度不够、谐波滤除效果差及纯有源滤波器进行无功补偿成本高的问题，具有投切无涌流、响应速度快、滤波效果好的特点，是低压动态无功补偿兼有源滤波的性价比较高的设备。

HTTAPF动态无功有源滤波综合补偿装置

命名方法及规格型号

HT TAPF 33-0.4/270-60A

工作原理图

动态无功有源滤波综合补偿装置系统原理图

技术特点

•输出的无功功率可在整机容量范围内连续调节；

·功率因数可达到全程为1(总补偿容量足够的情况下)；

•有源滤波器支路除实现滤波外还可以开启SVG功能，双向输出无功功率；

•有源滤波器支路可以工作在三相四线模式，补偿不平衡的有功和无功；

·有源滤波器采用逆变双重化技术，可以减少纹波电流；

• TSC投切电容器采用无暂态投切技术，投入时无涌流；

•采用主从控制器协同控制方式，避免两个独立控制器对系统带来的震荡；

• 动态响应时间≤ 20ms;

•有源滤波器采用低损耗微晶合金磁芯电抗器，噪声低，效率高；

·有源滤波器采用光纤驱动，晶闸管采用光电隔离触发技术，安全、可靠、抗干扰能力强；

•严格热设计，确保系统运行安全可靠；

• 采用多重软、硬件抗干扰措施，抗干扰能力强，工作可靠；

。具有自检功能和过压保护、过流保护等多种硬件保护功能，确保设备的稳定可靠运行；

•数字化控制和参数设置，采用7英寸触摸屏中英文切换显示，具有波形显示、谐波含量显示及事件记录等功能；

•具有RS485接口，标准MODBUS通讯协议，计算机远程监控。

HOTEAM追求最卓越/挑战最巅峰

性能参数

动态消谐无功补偿装置

产品简介

华天HTEQ系列动态消谐无功补偿装置由检测单元、主控单元，投切执行单元和调谐电容器组(含电抗器)、人机界面等部分构成。检测单元通过电压、电流传感器实时检测系统电压和电流的瞬时值，并实时计算出系统所需无功功率功率、谐波成分、电压电流有效值等控制参量，由主控单元完成逻辑判断并发出相应的控制指令，控制投切执行单元投切调谐电容器组，实现对负载无功功率的动态跟踪补偿。

HTEQ动态消谐无功补偿装置

命名方法及规格型号

动态消谐无功补偿装置原理图

技术特点

1 串联电抗器消谐技术

HTEQ根据不同的现场状况，在电容器回路中串联 5%-7%或12%-14%电抗器，将电容/电网的谐振频率转移到低于主要次谐波频率(5次或3次谐波)，避免电容器与电网谐波谐振导致的电容器损坏甚至电网崩溃。图中是典型的串联6%电抗器将系统的谐振频率从接近5次转移到接近3次的电容/电网放大因子图。

HOTEAM山大华天

2 无暂态投切调谐/失谐电容器组技术

电容器组以常规方式投入系统时，会产生很大的暂态涌流冲击，对电容器、投切开关和电力设备造成冲击，导致电容器、投切开关寿命缩短，并在配电系统中产生强烈电磁扰动，干扰用电设备的正常运行。HTEQ采用零过度过程投切调谐电容器组技术，可彻底消除电容器组投切时的暂态涌流和干扰，极大地提高补偿设备的跟踪速度，提高电容器与投切开关的可靠性和使用寿命。

电容器扫描工作模式

HTEQ采用独特的扫描模式来保护电容器：当补偿容量需要减少时，总是首先切除已持续工作时间最长的电容器组；当补偿容量需要增加时，总是首先投入已休息时间最长的电容器组；当补偿容量长时间保持不变时，电子开关按设定时间间隔不断进行电容器的轮换操作，接通一组电容器的同时关断另一组电容器，而保持补偿总容量不变。通过这样的操作，保证能轮流投切每一组电容器，防止各电容器组运行出力不均，同时保证对外的总的补偿容量符合补偿需求。这样，由于均衡的、较低的任务周期而使电容器的平均电流降低，降低了电容器的工作应力，延长了电容器的使用寿命。

高速实时跟踪补偿技术

HTEQ控制器采用瞬时无功理论方法，可以实时计算出系统所需无功，同时采用固态电子开关，在零过度过程时刻投切调谐或失谐电容器组，避免了传统接触器投切电容器带来的浪涌电流，可以在20ms内投切全部所需要的电容器组。控制器还具有谐波分析、图形显示、历史事件记录、故障自检和通讯功能。各种电力数据、系统状态和详细的历史事件记录等信息都可以在大屏幕LCD上显示，也可以通过通讯口将数据上传到计算机系统，组成集中监控系统。

HOTEAM山大华天

性能参数

高压静止无功发生器

产品简介

静止无功发生器(简称SVG)是当今无功补偿领域最新技术的代表，属于灵活柔性交流输电系统(FACTS)的重要组成部分。SVG并联于电网中，相当于一个可控的无功电流源，其无功电流可以快速跟随钢铁冶炼设备无功电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需无功功率以及滤除谐波，对电网无功功率、谐波实现动态无级补偿。

华天HTSVG利用大功率电力电子器件(如IGBT)组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。

HTSVG 高压静止无功发生器

命名方法及规格型号

工作原理图

高压 SVG 原理图

技术特点

更高效率，更低损耗

•多个H桥功率单元级联多电平技术和载波移相PWM调制技术，输出电压、电流畸变率低，系统损耗小；

•多DSP和FPGA协同控制，控制精度高、速度快；

同时滤除多达20种谐波，最高可滤除至25次谐波，且可对每次谐波进行单独设定。

更多功能，更多模式

•可设定的谐波分次补偿功能；

•多种系统补偿功能，具有“电压控制”、“无功控制”、“功率因数控制”“综合控制”等工作模式；

• 平衡补偿功能，可平衡各相之间的负载电流；

•RS-485、RS-232、TCP/IP接口，标准MODBUSRTU通讯协议，计算机远程监控功能。

更加稳定，更高可靠

•光纤驱动，安全、可靠、抗干扰能力强；

•多重保护功能，严格热设计，确保系统运行安全可靠；

•先进控制算法，适应各种复杂现场稳定运行，可与电容补偿柜并联运行；

• 数字化控制，中文液晶显示；

• 故障自诊断功能；

• 历史事件记录功能。

更高功率密度，更易安装维护

•控制系统、功率单元采用模块化设计，功率密度高，安装维护方便；

•可以多机并联运行，满足各种补偿容量需求；

•输出容量满载后自动限流，无过载之忧；

•可选择的源电流和负载电流检测方式，便于现场安装。

性能参数

HOTEAM山大华天

FC 型高压无功补偿装置

产品简介

FC型高压无功自动补偿控制系统（简称高压无功补偿装置)，适用于6kV、10kV或35kV的电网中。装置根据母线电压的高低和无功功率的需求状况，通过对变压器有载调压分接头的自动调节和并联电容器组的自动跟踪投切，来实现对电压和无功的综合控制，保证供电电压质量和功率因数达到期望要求，从而达到降低电能损耗，减少电压波动，提高设备利用率的目的。

户内装置

户外装置<br>FC型高压无功补偿装置

命名方法及规格型号

HOTEAM山大华天

技术特点

• 装置可同时控制2段母线上的各6组电容器组补偿和2台主变有载调压；

•根据电压、无功、功率因数自动投切电容器组和调节变压器有载调压分接头，使功率因数和电压达到期望要求；

•通过远动、自动控制方式，可选择四种工作方式；

•自动识别并显示调压开关档位信息，具有拒动、滑档、调档反向报警闭锁等保护功能；

•可实时显示主变低压侧电压、电流、功率因数及电容器投切状态等；

•根据补偿容量灵活分组，等容最多可分6组，循环投切，先投先切，保证同一电容器组在小于放电时间内不再次投入。不等容补偿最多可分为6组，根据无功需求量灵活组合投切；

•针对负荷变化较大的场合(负荷存在骤变)，专门设计了过补速切功能，适用于钢厂、矿山等企业；

• 具有完善的保护功能；

•具有RS485、RS232通讯接口，可以和变电站综合自动化调度终端联网，达到“四遥”功能，实现无人值守；

•装置配置不同电抗率的电抗器，以限制合闸涌流和抑制高次谐波；

•统计功能：可统计调压分接头和电容器组开关的动作次数；

•报警功能：具有PT断线、过电压、低电压、主变过流、变压器本体和有载调压开关轻瓦斯报警保护功能；

•具有“软件电子狗”和“硬件电路故障保护电路”，抗干扰能力强；

•有柜式、框架式、集合式三种安装形式。

性能参数

◆工作电压：AC220V或DC220V

系统电压：6kV、10kV、20kV、35kV

◆最大容量:20000kvar

安装方式：户内或户外

使用条件

工作温度： - 2 5 ^ { \circ } \mathsf { C } - 5 0 ^ { \circ } \mathsf { C } ；相对湿度：≤95%(25℃)

海拔高度:≤2000m(普通型)，≤4000m(高原型)

MCR 型动态无功补偿装置

产品简介

HTMCR型动态无功补偿装置是由磁控电抗器和固定电容器组(MCR+FC)构成的可连续快速补偿电力系统无功功率的装置。该装置通过实时跟踪检测系统无功和电压参数，无级调整磁控电抗器感性无功容量，实现自动快速跟踪补偿负载无功、稳定母线电压，改善电能质量。

MCR型动态无功补偿装置

命名方法及规格型号

工作原理图

MCR 型 SVC 装置原理示意图

技术特点

·通过对晶闸管开通角度的控制，可实现磁控电抗器器输出容量的无级调节，实现高精度补偿；

•高度的可靠性，可以实现主体30年的基本免维护运行，大幅度降低维护、维修成本；

•快速响应能力，响应速度可以达到10ms；

•占地面积小，安装方便，磁控电抗器采用干式或油浸方式，可室内或室外安装；

•谐波小，对电网无污染，对现有电容器组无任何不良影响，便于改造，能充分利用现有设备；

•过载能力强，可实现 2倍过载30秒，1.5 倍过载2分钟；

• 损耗小，大容量 MCR 损耗可低于 0.5%；

•过压能力强，限压能力好，具有自动限压功能；

•具有完善的过压、过流和谐波超限等保护功能；

·可采用斯坦梅茨方法，实现三相非对称负载的平衡化补偿。

性能参数

◆工作电压：AC220V或DC220V

系统电压:6kV、10kV、20kV、35kV、66kV

最大容量:20000kvar

安装方式：户内或户外

客户服务

全国客户专线:400-6060-278

专家级保障团队

7\*24小时响应