本钢供电厂SVG技术协议2012.4.13
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- 1 - 薄板变电所安装无功补偿装置 技术协议
甲方:本钢供电厂 代表: 电话: 乙方:本钢信息自动化有限公司 代表: 电话:
二〇一二年二月十七日 - 2 -
本钢冷轧HSVG装置技术协议 1 概述 1.1 项目说明 本钢超薄板生产线主要负荷为轧机。轧机是典型的非线性冲击负荷。运行时会对电网产生较大无功冲击,造成电压波动、闪变,功率因数偏低增加网络损耗,其产生的谐波和谐间波向电网及负荷渗透,造成电压波形畸变,影响电网电能质量,这些不利影响必须进行治理。 为此由本钢信息自动化有限公司在本钢供电厂薄板变电所10kV母线装设两套动态无功补偿装置(HSVG),以消除高次谐波,无功冲击,三相不平衡和闪变对电网的影响,达到平衡系统无功,改善系统三相不平衡度,提高系统功率因数、改善电能质量、稳定电网以及节能降耗、降低运行成本等目的。 1.2 设计依据 1.2.1 供电情况 10KV母线最小短路容量:270MVA
目前10KV母线一次系统图 目前,薄板变电所1、3号两台变压器分列运行,1号变压器带10KVⅠ段母线,3号变压器带10KV Ⅲ段母线,重要负荷由Ⅰ、Ⅲ段母线双电源供电。 - 3 -
远期10KV母线一次系统图 将来,2号变压器将投入运行,所带母线为10KVⅡ段,重要负荷改为Ⅰ、Ⅱ段母线双电源供电,负荷容量将有所增加,总容量增加为目前的1.5倍左右。3号变压器所带的10KV Ⅲ段作为备用母线。
1.3 技术指标限值: ▲ 谐波电压限值 电网标称电压(kV) 电压总谐波畸变率(%) 各次谐波电压含有率(%) 奇次 偶次 10 4.0 3.2 1.6
▲ 10kV电网公用点的谐波电流允许值(基准短路容量100MVA): 次数 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 电流(A) 26.0 20.0 13.0 20.0 8.5 15.0 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 次数 14 15 16 17 19 20 21 22 23 24 25 电流(A) 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 由于本设计中10kV母线短路容量不同于国标中的基准短路容量,因此母线的谐 - 4 -
波电流允许值要按照国标给定的方法进行换算,公式如下: Ih= 式中:Sk1——公共连接点的最小短路容量,MVA Sk2——基准短路容量,MVA Ihp——标准中的第h次谐波电流允许值,A Ih ——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值,A 在最小运行方式时负荷对供电系统电能质量影响最为严重,因此在设计中均按最小运行方式计算。 短路容量270MVA的10kV系统谐波电流允许值(A) 次数 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 电流(A) 70.2 54.0 35.1 54.0 23.0 40.5 17.3 18.4 13.8 25.1 11.6
次数 14 15 16 17 19 20 21 22 23 24 25 电流(A) 10.0 11.1 8.6 16.2 7.6 14.6 7.0 7.8 6.2 12.2 5.7
1.4 设计执行国家标准如下: 系统配置、设备制造遵守但不低于现行的、最新版本的国家标准及原电力部制定有关技术规范。国标未列部分参照IEC标准执行。 ▲ GB/T14549—1993 《电能质量 公用电网谐波》 ▲ GB/T12325—2008 《电能质量 供电电压偏差》 ▲ GB/T12326—2008 《电能质量 电压波动和闪变》 ▲ GB/T15543—2008 《电能质量 三相电压不平衡》 ▲ GB/T15945—2008 《电能质量 电力系统频率偏差》 ▲ GB11022-89 《高压开关设备通用技术条件》 ▲ GB1985-89 《交流高压隔离开关和接地开关》 ▲ GB11032-2000 《交流无间隔金属氧化锌避雷器》 ▲ GB50062-92 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 ▲ SD325-89 《电力系统电压和无功电力技术导则》 ▲GB10236-88 《半导体电力变流器与电网互相干扰及其防护导则》 ▲ ZBK48004-90 《高电压交流滤波电容器》
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1 - 5 - ▲ GB50227-95 《并联电容器装置设计规范》 ▲ JB7111-93 《高压并联电容器》 ▲ GB10229-88 《电抗器》 ▲IEC146 《半导体交流器》 ▲IEC147 《半导体设备的主要额定值》 ▲GB/T3859.1-1993 《半导体变流器基本要求规定》
2 设计方案 目前以及将来供电系统改造后,负责轧线负荷供电的10KVⅠ、Ⅲ段母线大多数情况下分列运行,每段母线所带负荷不固定,改造后设备总容量将增加到目前的1.5倍。因此,需要在10KVⅠ、Ⅲ段母线上各安装一套HSVG装置,以达到电能质量治理的目的,两套装置的配置完全相同。 HSVG装置为SVG+FC形式,其中SVG容量为±2000KVar,FC装置的容量为2000 KVar,整套HSVG装置可以提供0—4000Kvar的无功补偿容量。 FC部分设置H5、H7两个单调谐滤波通道。
2.1 FC装置电容器参数 滤波次数 H5 H7 电容器额定电压(KV) 7.6 7.6
安装容量(Mvar) 1.68 1.68
补偿容量(Kvar) 1011 990
基波容抗(Ω) 103.14 103.14
电容值(μF) 30.86 30.86
单台电容器容量(Kvar) 560 560
电容器串联台数/相 1 1
电容器并联台数/相 1 1 - 6 -
电容器台数 3 3
额定电流(A) 74 74
2.2 FC装置电抗器参数 滤波器支路 H5 H7 系统额定电压(kV) 10.0 10.0
基波电流(A) 58.36 57.17
额定电感(mH) 13.41 6.84
基波感抗 (Ω) 4.21 2.15
数量 3 3
调谐频率(HZ) 247.5 346.5
2.3 HSVG装置设备配置表 (此表为两套配置) 序号 设备名称 规格型号 数量 单位 生产厂家 1 SVG 装置 电流互感器 LZZBJ9-10 6 台 大二互
2 启动柜 LD-QD 2 面 辽宁立德 3 功率柜 LD-GL 8 面 辽宁立德 4 控制柜 dsp全数字控制系统 2 面 辽宁立德 5 散热系统 风冷 2 套 辽宁立德 6 隔离开关 GW4-10D 2 台 河南长葛/抚顺海岳 7 保护屏 含6台微保 2 面 辽宁立德
8 避雷器 YH5WR5-17/44 6 台 陕西中维 9 连接电抗器 CKGKL-115.47A-19.1mH 6 台 哈大/顺特 10 FC 装置 滤波电抗器 LKGKL-10KV 12 台 哈大/顺特 11 滤波电容器 AAM 内放电电阻、内熔丝 12 台 ABB/库柏 12 放电线圈 FDZB-10 12 台 大二互 13 避雷器 YH5WR5-17/44 12 台 陕西中维 - 7 -
14 电流互感器 LZZBJ9-10 8 台 大二互 15 隔离开关 GW4-10D 4 台 河南长葛/抚顺海岳 16 金属架构 热镀锌 4 套 辽宁立德
17 附件及安装材料 控缆、瓷瓶、母排等 6 套 辽宁立德 18 电缆附件 10KV冷缩 三芯、单芯 24 套 3M 19 开关柜 KYN28-12(含断路器、申瑞微保、CT等) 2 台 上海中发 20 免维护直流屏 220V 200AH,松树电池 1 套 哈尔滨九州 21 小电流接地选线屏 PK-10(含KA2003-DH-32B 2套) 1 套 丹华浩博 22 空调 RFD10WER 制冷14.4KW 2 台 辽宁立德 23 轴流风机 T35N04 6 台 辽宁立德 24 围栏 白钢 1.8米高 50 米 辽宁立德 25 高压电缆 YJV 10KV 2100 米 远东
2.4 消防设备材料 序号 设备名称 数量 单位
本溪瑞吉消防 1 点型光电感烟探测器 个 7 2 手动报警按钮 个 1 3 声光报警器 个 1 4 隔离器 个 1 5 传输电缆及模块 套 1
2.5 HSVG装置投运后10kV母线(PCC点)达到的技术指标 ◆ 10kV电压波动<2%,满足国标GB/T12326-2008的要求; ◆ 平均功率因数≥0.95;并且不过补。 ◆ 谐波电压总畸变率 <4.0%; ◆ 谐波电流的治理满足GB/T14549-93的要求; ◆ HSVG投运后,在不同工况下的谐波阻抗频率特性无谐波并联谐振和任何谐波电流放大现象。 ◆ 电容器不会发生工频过电流和过电压。 3 设备技术要求: 3.1 变流功率单元技术要求 采用先进的全控型器件IGBT,装置主回路元件的选用应留有足够的电流、电压