35kV电容器方案.doc

河南华煊钢铁有限公司无功补偿装置（技术部分）2008-11-153华煊钢铁有限公司技术方案一、设计依据：1华煊钢铁自然功率因数：8月9月10月设计取值宁万线自然功率因数（2台中频炉）0.720.730.760.76宁园线自然功率因数（1台中频炉1台动力变）0.750.730.760.75说明：由于华煊钢厂在初期生产阶段，负荷不稳定，电炉在调试阶段，设计无功负荷按10月的功率为准。考虑宁园线有动力变功率正常运行时能低。所以设计取值按表中数据。2.负荷特点华煊钢铁共3台中频炉，其中两台挂在宁万线上，另外一台和动力变共同挂在宁园线上。每套中频炉有两台移相位变压器供电，其中单边变压器采用6脉动整流，单边产生的谐波电流为6K1次特征谐波（K为整数），但两台变压器通过移相角抵销，合成的谐波电流只有12K1次特征谐波（K为整数）。实际上由于系统运行存在诸多因素的偏差，亦存在一定比例的其它非特征次谐波。综合以上考虑：华煊钢铁1台中频炉产生的特征谐波主要有：5次、7次、11次、13次、23次25次。其中11次、13次最大。3.目标要求：自然功率因数到达0.95以上；并考虑滤除部分谐波。4.根据厂方技术要求及设计原则，装置的作用有两个：1） 吸收谐波源设备产生的部分谐波电流。2）提高系统的功率因数，使35进线侧平均功率因数到达0.95以上。5.环境条件a） 安装地点：户外 b） 海拔高度：不超过1000m； c） 最高环境温度：+45 d） 最低环境温度：-25 e） 相对湿度：60%f） 污秽等级：级g） 雷电水平：25.7天/年h） 地震烈度：级2.2供电系统资料3.考核的技术指标3.1本工程只滤除部分谐波电流，主要起是无功补偿的作用，不对系统谐波造成放大。3.2平均功率因数要求按厂方要求,两断母线分段运行时每断母线的平均功率因数要求大于0.95以上，小于1。4.无功补偿计算4.1宁万线最大补偿量为：2台运行： 平均有功功率：20000kW（每台中频炉为10000 kW）自然功率因数：COS1 =0.76QCP（tan1-tan2）kvar=10530 kvar式中：P平均有功功率 COS1自然功率因数 COS2补偿后达到的功率因数4.2宁园线最大补偿量为：1台炉和1台动力变运行： 平均有功功率：11000kW（中频炉为10000 kW，动力变取1000 kW）自然功率因数：COS1 =0.75QCP（tan1-tan2）kvar=6086 kvar式中：P平均有功功率 COS1自然功率因数 COS2补偿后达到的功率因数5.补偿方案的确定5.1设计原则a）设计的装置主要无功补偿兼具吸收部分谐波的双重作用；共15页，第4页b）考核点计费点月平均功率因数满足要求；c）装置投入后不与系统发生并联谐振；d）进行装置的过电流、过电压安全性能的校核；e）以最小的投资来实现本项目技术、安全指标；f）装置的分组充分考虑负荷变动、而PCC点处又不允许无功倒送时能方便的切除部分补偿支路。6.具体方案的选择6.1宁万线： 方案1（最佳方案）补偿装置共分三个支路：优点：补偿容量能满足要求，兼顾滤除的谐波电流分量大，吸收的谐波电流频幅宽。自动投切容量能分为两组加上手动一组可以满足三组容量切换。第1组第2组第3组总总安装容量kvar72003600360014400基波容量输出kvar53172605257310495投切方式调容式单独1台开关柜组共用1台开关柜组投切方式不调式三个支路共用1台开关柜组投切调容用2台开关柜组和手动隔离开关自动容量调节能实现：10495 kvar ；5317kvar两个档的调节。供货设备清单名 称型号规格数 量备 注电容器BFM12-300-1W50台含备品2台电抗器LKDGKL-35-106-30.561组3相LKDGKL-35-56-31.191组3相LKDGKL-35-55-12.631组3相隔离开关GW4-35DW/6301台检修装置用放电线圈FDDR-210/212W9台高压熔断器BRW-12/5056含8支备品支柱绝缘子ZSW-35/4配套支柱绝缘子ZS-15/4配套铝母线505配套螺栓等配套电容器组保护2台电容器控制模块2台电容器支架含母线等配套一、二次连接电缆配套其它装置内所需配套件共15页，第6页35kV开关柜进线隔离开关1台2台真空或六氟化硫断路器1开断容性电流400A电流互感器3台电压互感器3台避雷器600A3支电容器保护专用附件方案2（推荐方案）补偿装置共分两个支路：优点：补偿容量能满足要求，只能滤除部分谐波电流。自动投切容量能分为两组。第1组第2组总总安装容量kvar9000450013500基波容量输出kvar7236354610782投切方式单独1台开关柜组单独1台开关柜组共14页，第6页自动容量调节能实现：7236kvar ；3546kvar两个档的调节.供货设备清单名 称型号规格数 量备 注滤波电容器BFM11.5-250-1W56台含备品2台电抗器LKDGKL-35-135-22.461组3相LKDGKL-35-75-22.911组3相放电线圈FDDR-210/211.5W6台高压熔断器BRW-12/4262含8支备品支柱绝缘子ZSW-35/4配套支柱绝缘子ZS-15/4配套铝母线505配套螺栓等配套电容器保护2台电容器控制模块2台电容器支架配套一、二次连接电缆其它装置内所需配套件35kV开关柜进线隔离开关1台2台真空或六氟化硫断路器1开断容性电流400A电流互感器3台电压互感器3台避雷器600A3支电容器保护专用附件方案3（不推荐方案）补偿装置共一个支路：缺点：补偿容量能满足要求，容量不能调容，不能分组投切，当负荷较轻时，容易过补偿；只能滤除很小部分谐波电流。第1组总总安装容量kvar1350013500基波容量输出kvar1085510855投切方式1台开关柜组供货设备清单名 称型号规格数 量备 注滤波电容器BFM11.5-450-1W32台含备品2台电抗器LKDGKL-35-210-14.971组3相隔离开关GW4-35DW/6301台检修装置用放电线圈FDDR-210/212W3台高压熔断器BRW-12/7838含8支备品支柱绝缘子ZSW-35/4配套支柱绝缘子ZS-15/4配套铝母线505配套螺栓等配套电容器组保护1台电容器支架含母线等配套一、二次连接电缆其它装置内所需配套件35kV开关柜进线隔离开关1台1台真空或六氟化硫断路器1开断容性电流400A电流互感器3台电压互感器3台避雷器600A3支电容器保护专用附件6.2宁园线： 方案1（最佳方案）补偿装置共分三个支路：优点：补偿容量能满足要求，滤除的谐波电流分量大，吸收的谐波电流频幅宽。自动投切容量能分为两组加上手动一组可以满足三组容量切换。第1组第2组第3组总总安装容量kvar3600240024008400基波容量输出kvar2658173717156111投切方式调容式单独1台开关柜组共用1台开关柜组投切方式不调式三个支路共用1台开关柜组自动容量调节能实现：2658 kvar ；3452kvar两个档的调节。供货设备清单名 称型号规格数 量备 注电容器BFM12-200-1W44台含2台备品电抗器LKDGKL-35-56-61.121组3相LKDGKL-35-36-46.781组3相LKDGKL-35-36-18.951组3相隔离开关GW4-35DW/6301台放电线圈FDDR-210/212W9台高压熔断器BRW-12/5050含8支备品支柱绝缘子ZSW-35/4配套支柱绝缘子ZS-15/4配套铝母线505配套螺栓等配套电容器组保护2台电容器控制模块2台电容器支架含母线等配套一、二次连接电缆配套其它装置内所需配套件共15页，第9页35kV开关柜进线隔离开关1台2台真空或六氟化硫断路器1开断容性电流300A电流互感器3台电压互感器3台避雷器400A3支电容器保护专用附件方案2（推荐方案）补偿装置共分两个支路：优点：补偿容量能满足要求，只能滤除部分谐波电流。自动投切容量能分为两组。第1组第2组总总安装容量kvar480036008400基波容量输出kvar354526056150投切方式单独1台开关柜组单独1台开关柜组共15页，第10页供货设备清单名 称型号规格数 量备 注电容器BFM12-200-1W44台含2台备品电抗器LKDGKL-35-70-45.841组3相LKDGKL-35-56-31.191组3相放电线圈FDDR-210/212W6台高压熔断器BRW-12/3250含8支备品支柱绝缘子ZSW-35/4配套支柱绝缘子ZS-15/4配套铝母线505配套螺栓等配套电容器保护2台电容器控制模块2台电容器支架配套一、二次连接电缆其它装置内所需配套件35kV开关柜进线隔离开关1台2台真空或六氟化硫断路器1开断容性电流400A电流互感器3台电压互感器3台避雷器400A3支电容器保护专用附件方案3（不推荐方案）补偿装置共一个支路：缺点：补偿容量能满足要求，容量不能调容，不能分组投切，当负荷较轻时，容易过补偿；只能滤除很小部分谐波电流。第1组总总安装容量kvar78007800基波容量输出kvar62726272投切方式1台开关柜组供货设备清单名 称型号规格数 量备 注电容器BFM11.5-325-1W26台含2台备品电抗器LKDGKL-35-120-25.911组3相隔离开关GW4-35DW/6301台检修装置用放电线圈FDDR-210/212W3台高压熔断器BRW-12/5632含8支备品支柱绝缘子ZSW-35/4配套支柱绝缘子ZS-15/4配套铝母线505配套螺栓等配套电容器组保护1台电容器支架含母线等配套一、二次连接电缆其它装置内所需配套件35kV开关柜进线隔离开关1台1台真空或六氟化硫断路器1开断容性电流400A电流互感器3台电压互感器3台避雷器400A3支电容器保护专用附件6.3电容器的技术要求。a）采用全膜介质，浸渍剂为C101；b）介质损耗角正切值0.0003；c）每台电容器带外熔断器保护；d）电容相间容差1.5%；e）单台电容器电容偏差3%；f）每相电容偏差1.5%；6.4电抗器的技术要求a）电抗器为干式空心电抗器，环氧玻璃纤维缠绕包封，多层并联结构；b）散热好，抗谐波能力强。7.控制及保护7.1控制断路器应选用无重燃、无弹跳的SF6断路器或真空断路器，其断开短路电流的能力及断开容性电流的能力应满足投切电容器组的要求。7.2保护装置各支路所设保