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? 高壓動態(tài)濾波補償成套裝置-高壓動態(tài)補償-動態(tài)濾波補償-動態(tài)無功補償-動態(tài)諧波治理-動態(tài)電容補償 NRSVC NRTBBL
ZRSVC設(shè)計方案
電解銅系統(tǒng)的負(fù)荷有大量的整流裝置，在生產(chǎn)過程中會造成系統(tǒng)電壓波動、產(chǎn)生大量的諧波，同時造成系統(tǒng)的功率因數(shù)較低，會對電氣設(shè)備造成的危害如下：
? 諧波對旋轉(zhuǎn)電機的影響：
諧波對旋轉(zhuǎn)電機的主要影響是產(chǎn)生附加損耗，其次產(chǎn)生機械振動，噪聲和諧波過電壓；
? 諧波會加速電力設(shè)備絕緣老化，易擊穿；
? 諧波對供電變壓器的影響：
諧波對供電變壓器的影響主要是產(chǎn)生附加損耗，溫升增加，出力下降，影響絕緣壽命；
? 諧波對變流裝置的影響：交流電壓畸變可能引起不可逆變流設(shè)備控制角的時間間隔不等，并通過正反饋而放大系統(tǒng)的電壓畸變，使變流器工作不穩(wěn)定，而對逆變器則可能發(fā)生換流失敗而無法工作，甚至損壞變流設(shè)備；
? 諧波對電纜及并聯(lián)電容器的影響，當(dāng)產(chǎn)生諧波放大時，并聯(lián)電容器將因過流及過壓而損壞，嚴(yán)重時將危機整個供電系統(tǒng)的安全運行；
? 諧波對通信產(chǎn)生干擾，使電度計量產(chǎn)生誤差；
? 諧波對繼電保護(hù)自動裝置和計算機等也將產(chǎn)生不良影響，容易產(chǎn)生誤動。
為解決以上問題， 本方案在10kV母線上裝設(shè)靜止型動態(tài)無功補償兼濾波成套裝置，以起到濾除高次諧波，提高系統(tǒng)功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量、穩(wěn)定電網(wǎng)以及節(jié)能降耗、降低運行成本、提高生產(chǎn)效率等目的。
(1)基本參數(shù)：
1.1電網(wǎng)標(biāo)稱電壓UN=10 kV±10%，UK= 5.56 。
1.2有載調(diào)壓整流變壓器參數(shù)：ZHSZK-2100/10.5；整流方式：雙反星形帶平衡電抗器，等效相數(shù)：24相12脈波，同相逆并聯(lián)，可控硅整流。
1.3整流柜參數(shù)：電解槽電壓：***V，電解槽電流：***A，10kV母線短路容量設(shè)計計算約為Sk1=***MVA。
1.4無功補償后功率因素達(dá)到0.95左右。
基本參數(shù)：
電網(wǎng)標(biāo)稱電壓UN=10KV；
10KV母線短路容量設(shè)為Sk1=100MVA；
直流電壓Ud=51V，直流電流Id=***KA，控制角=18，基波電流I=***A。
單機組12脈波運行諧波參數(shù)計算值：
現(xiàn)場測試運行諧波參數(shù)計算值
序號
諧波次數(shù)n
諧波電流In（A）
諧波電壓含有率HRUh（%）
諧波電流含有率HRIh（%）
1
H01
37.21
9724
100%
2
H02
0.43
0.05
1.16%
3
H03
0.59
1.51
1.58%
4
H04
0.23
0.03
0.61%
5
H05
6.06
1.42
16.28%
6
H06
0.14
0.04
0.37%
7
H07
2.68
0.59
7.20%
8
H08
0.22
0.06
0.58%
9
H09
0.56
0.10
1.50%
10
H10
0.12
0.06
0.34%
11
H11
1.36
0.45
3.66%
12
H12
0.13
0.05
0.35%
13
H13
1.59
0.43
4.28%
14
H14
0.12
0.08
0.32%
15
H15
0.40
0.10
1.08%
16
H16
0.08
0.07
0.22%
17
H17
0.55
0.18
1.49%
18
H18
0.12
0.04
0.31%
19
H19
0.85
0.21
2.28%
20
H20
0.08
0.06
0.22%
21
H21
0.27
0.09
0.73%
22
H22
0.07
0.07
0.19%
23
H23
0.28
0.13
0.76%
24
H24
0.10
0.04
0.26%
25
H19
0.38
0.16
1.02%
26
H20
0.85
0.05
1.16%
總諧波畸變率THD（%）
2.67（THDu%）
20.98（THDi%）
負(fù)載容量按2100KVA估算諧波參數(shù)計算值
序號
諧波次數(shù)n
諧波電流In（A）
諧波電壓含有率HRUh（%）
諧波電流含有率HRIh（%）
1
H01
115.35
9724
100%
2
H02
1.33
0.05
1.16%
3
H03
1.83
1.51
1.58%
4
H04
0.71
0.03
0.61%
5
H05
18.79
1.42
16.28%
6
H06
0.43
0.04
0.37%
7
H07
8.31
0.59
7.20%
8
H08
0.68
0.06
0.58%
9
H09
1.74
0.10
1.50%
10
H10
0.37
0.06
0.34%
11
H11
4.22
0.45
3.66%
12
H12
0.40
0.05
0.35%
13
H13
4.93
0.43
4.28%
14
H14
0.37
0.08
0.32%
15
H15
1.24
0.10
1.08%
16
H16
0.25
0.07
0.22%
17
H17
1.71
0.18
1.49%
18
H18
0.37
0.04
0.31%
19
H19
2.64
0.21
2.28%
20
H20
0.25
0.06
0.22%
21
H21
0.84
0.09
0.73%
22
H22
0.22
0.07
0.19%
23
H23
0.87
0.13
0.76%
24
H24
0.31
0.04
0.26%
25
H19
1.18
0.16
1.02%
26
H20
2.64
0.05
1.16%
總諧波畸變率THD（%）
2.67（THDu%）
20.98（THDi%）
1
周圍空氣溫度
最高溫度 ℃
40℃
最低溫度 ℃
-25℃
最大日溫差 K
25
2
海拔高度 m
<1500m
3
環(huán)境相對濕度（在25℃時）平均值
90%
4
地震波為正弦波，持續(xù)時間三個周波，安全系數(shù)1.67
5
污穢等級
Ⅳ
泄漏比距
≥3.1cm/kV
濾波器發(fā)出的無功應(yīng)能滿足補償功率因數(shù)、抑制電壓波動的要求；
選取的濾波電容器的額定電壓應(yīng)保證濾波器的安全可靠運行；應(yīng)考慮以下因數(shù)：
(1)母線電壓水平；
(2)串聯(lián)電抗器后電容器兩端兩端電壓升高；
(3)諧波電流通過電容器引起的諧波電壓；
(4)電網(wǎng)電壓波動引起的電壓升高；
(5)電容補償裝置投入后引起的電壓升高；
濾波器的分組應(yīng)滿足濾除諧波電流的要求；
濾波器設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行充分的計算機仿真計算及數(shù)據(jù)庫優(yōu)選，經(jīng)多個方案比較，選擇******方案；
對選定的濾波器應(yīng)進(jìn)行濾波器各種運行方式下的計算機仿真，避免與系統(tǒng)發(fā)生諧振；
對濾波器的安全運行應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)校驗。
補償后10kV岀線側(cè)功率因數(shù)cos≥0.95。
10KV母線諧波電流限值按國標(biāo)GB/T14549-93的規(guī)定應(yīng)滿足要求。
2、諧波電流分析原則
當(dāng)電網(wǎng)公共節(jié)點的短路容量不同于100MVA標(biāo)準(zhǔn)容量時，按照《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》國家標(biāo)準(zhǔn)提供的修正諧波電流的公式
Ih=IHP×SK1/SK2 （1）
其中，SK1――公共節(jié)點最小短路容量
SK2――基準(zhǔn)短路容量
Ihp――表4中第h次諧波電流
Ih――短路容量為SK1時第h次諧波電流允許值
按以上方法換算，得出公共連接點所有用戶向配電系統(tǒng)注入的各次總諧波電流允許值后，即可用下式算出同一公共連接點允許第I個用戶注入的第h次諧波電流的允許值：
式中 Ih ─ 按式（1）換算的第h次諧波電流允許值，A；
Su ─ 第i個用戶的用電協(xié)議容量，MVA；
St ─ 公共連接點的供電設(shè)備容量，MVA；
α ─ 相位迭加系數(shù)，按國標(biāo)取值GB/T14549-93的規(guī)定取值。
FC安裝母線的額定電壓：10kV；
考核點
10kV母線
系統(tǒng)條件
電壓等級：10kV
系統(tǒng)頻率：50HZ
負(fù)荷參數(shù)
正常工作條件下，電解系統(tǒng)的自然功率因數(shù)較高，可達(dá)0.9以上，負(fù)荷率60%-85%，目標(biāo)功率因數(shù)0.95，則系統(tǒng)實際無功需求量為：1260kvar。
參照用戶提供的負(fù)荷資料以及相關(guān)工程經(jīng)驗，本工程設(shè)計諧波參考值如下：
諧波次數(shù)
5
7
11
13
諧波電流（A）
18.79
8.31
由以上分析可知：系統(tǒng)諧波主要以5、7、為主，本方案最終考慮系統(tǒng)設(shè)置5、7次2個單調(diào)諧濾波通道。
選擇基波補償無功容量為：1260kvar。本次設(shè)計中濾波補償裝置的安裝容量為1800kvar，濾波器的有效無功輸出容量約1260kvar左右
根據(jù)文件相關(guān)技術(shù)要求部分規(guī)定及類似相關(guān)工程的設(shè)計經(jīng)驗，濾波通道設(shè)置如下：
5次單調(diào)諧濾波通道、7次單調(diào)諧濾波通道。
通過計算機仿真顯示，濾波補償裝置投運后，濾波效果非常明顯，諧波電流得到有效濾除，諧波電壓畸變得到明顯改善，功率因數(shù)能很好的滿足用戶的要求。
考慮到投入電容器后母線電壓會升高，串聯(lián)電抗器及諧波電流會使電容器的電壓升高，并考慮到所選取元件盡量一致，通過綜合計算可得電容器、電抗器的主要參數(shù)如下：
濾波補償裝置濾波電容器額定參數(shù)
組別
額定電壓/容量
額定電流
三相總?cè)萘?/span>
三相基波補償容量
接線方式
5次
7kV/300kvar
42.86A
900kvar
640kvar
1并1串
7次
7kV/300kvar
42.86A
900Kvar
630Kvar
1并1串
合 計
1900Kvar
1260Kvar
電容器過流、過壓、過負(fù)荷校核
電容器組在額定工況下，進(jìn)行如下過壓、過流和過負(fù)荷校核：
過壓校核：
過流校核：
過負(fù)荷校核：
經(jīng)仿真驗算，過電壓，過電流，過負(fù)荷校驗，3組濾波電容器組均滿足要求。
5 次 7 次
PCC點諧波電壓 kV
0.1471 0.057
PCC點諧波電流 A
18.79 8.31
通過仿真計算表明，在所需濾除的諧波頻次附近，所設(shè)計的濾波器不會與系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)諧振和諧波放大。阻抗曲線圖如下：
（1）一般電力系統(tǒng)用戶負(fù)荷吸收有功功率PL和無功功率QL。
電源提供有功功率PS和無功功率QS（可能感性無功，也可能是容性無功），忽略變壓器和線路損耗，則有PS=PL，QS=QL。沒有無功吸收部分的電網(wǎng)存在以下幾個問題：
1）電網(wǎng)從遠(yuǎn)端傳送無功；
2）負(fù)荷的無功沖擊影響本地電網(wǎng)和上級電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
因此，電力系統(tǒng)一般都要求對用電負(fù)荷進(jìn)行必要的無功補償，以提高電力系統(tǒng)的帶載能力，凈化電網(wǎng)，提高電網(wǎng)電能質(zhì)量。
使用環(huán)境
SVC簡介
