35KV母线动态无功补偿装置(SVC)技术方案

宁安益昕钢铁公司

35母线动态无功补偿装置（）技术方案

1.1项目说明

宁安益昕钢铁公司本期新上轧钢生产线配置交流电机4台，直流电机8台，1000炼钢变压器水泵用电1台，1000轧钢变压器吊车用电1台，7000/35型变压器8台负责中频炉供电，变压器可以超载20%运行。轧炼钢车间系24小时连续生产，全年生产10个月左右。

中频炉为24脉整流系统供电，在冶炼过程中有高次谐波产生，并使供电电压波形发生畸变，供电质量下降，为此，需在熔炼炉所在的35母线装设一套动态无功补偿装置（），以消除高次谐波、减少电压波动、提高系统功率因数、改善电能质量、节能降耗、降低运行成本等目的。

1.2设计依据

1.2.1环境条件

设备使用环境

−安装地点：户内或户外

−海拔高度：＜1000m

配电系统概况

−系统额定电压：35

−系统最高电压：40.5

−系统额定频率：50

1.2.2主要技术参数

电能质量考核点（点）为220母线。

1.2.3 设计使用的标准

11920—89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》50227—1995 《高压并联电容器装置设计规范》。

50227 《并联电容器装置设计规范》

3983.2 《高压并联电容器》

5316 《串联电抗器》

1985—89 《交流高压隔离开关和接地开关》

1032—2000 《交流无间隙金属氧化物避雷器》

3.1—1997 《高压输变电设备的绝缘配合》

5582 《高压电力设备外绝缘污秽等级》

11022 《高压开关设备通用技术条件》

1985 《交流高压隔离开关和接地开关》

5273 《变压器、高压电器和套管的接线端子》

775 《绝缘子试验方法》

4109 《高压套管技术条件》

14549—1993 《电能质量公用电网谐波》

14285—93 《继电保护和安全自动装置技术规程》

12325 《电能质量供电电压偏差》

12326 《电能质量电压波动和闪变》

15543 《电能质量三相电压不平衡》

15945 《电能质量电力系统频率偏差》

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。国标未列部分参照标准执行。

1.2.4技术指标限值

▲谐波电压限值

▲注入电网公用点的谐波电流允许值（基准短路容量）：

由于本设计中220母线短路容量不同于国标中的基准短路容量,因此220母线的谐波电流允许值折算如下。

根据国家标准14549《电能质量—公共电网谐波》，基准容量下注入公

共连接点的谐波电流允许值表3.1b 、3.1c 第二列所示。

由于考核点最小短路容量不同于基准容量，应按下式进行换算： *（12）

式中：折算后的谐波电流；

基准短路容量下的谐波电流； 1-公共连接点的最小短路容量； 2-基准短路容量。

单个用户注入公共连接点的谐波允许值为： *（）1/α

式中：第i 个用户的谐波电流允许值； 第i 个用户的协议用电容量，为90； 公共连接点的总供电容量，假设450； α-相位叠加系数，按表3.1a 取值。

折算后的注入公共连接点的谐波电流限值如表3.1b 、3.1c 的第三列所示： 表3.1a:相位叠加系数

表3.1b ：220母线谐波电流允许值折算(0.2)

1.3治理前电能质量

1.3.1谐波电流

表1.3.1 流入35和220母线谐波情况评估

从以上表格可以看出，当四台中频炉同时运行时，220母线的8、10、23、25次谐波电流超过国家标准限值要求。

1.4 电压波动和闪变评估

2 方案确定

２.1 容量确定

在35母线安装一套型动态无功补偿装置（），以消除谐波和提高功率因数，改善对母线的无功冲击，减小电压波动。

补偿容量的计算考虑了中频炉、交流电机、变压器的功率因数补偿需要，同时考虑了各级变压器的无功损耗。

补偿前功率因数为0.9，为满足装置恒无功和恒电压调节的要求，补偿后功率因数需达到0.98以上。

考虑到中频炉的运行工况，负荷同时系数取0.6进行计算。

容量为：容量为12，装置补偿容量为：12

滤波通道由五次（H5）、七次（H7）、八次（H8）、九次（H9）四个单调谐滤波通道组成。

2.2 参数

表

表

2.3 滤波器参数配置

表2.3a：各通道电容器参数

表2.3b：各通道电抗器参数

3 装置组成设备的技术规格及配置表

4 仿真计算

4.1 阻抗曲线

图4.1a 滤波支路全部投运时35母线阻抗频率曲线

图4.1b H9缺支时35母线阻抗频率曲线

4.2 投运后的仿真与安全校验

4.2a 投运后谐波潮流仿真

4.2b 投运后母线谐波电压情况