功率平衡裝置技術(shù)方案

/寧煤神寧炭基股份有限公司BPPB200—0.6/9000功率平衡裝置技術(shù)方案西安布倫帕電力無功補償技術(shù)有限公司西安布倫帕電能質(zhì)量技術(shù)研究所有限公司二〇一二年七月目錄TOC\o”1—3"\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc330850341"1、 用戶要求 2_Toc330850344”3。1 功率平衡裝置輸出容量確定 2HYPERLINK\l”_Toc330850345”3。2 功率平衡裝置輸出特性 3_Toc330850347"4、 仿真分析 4用戶要求8308線路所帶12500KVA綠硅電阻爐負荷，突發(fā)故障投入功率平衡裝置，消耗部分電能，保證太西聯(lián)網(wǎng)變壓器送出功率≯7500KVA。12500KVA綠硅電阻爐負荷，正常倒爐期間30min，投入功率平衡裝置，消耗部分電能，保證太西聯(lián)網(wǎng)變壓器送出功率≯7500KVA。12500KVA綠硅電阻爐負荷正常起爐階段,已投入功率平衡裝置，具備調(diào)節(jié)功率的功能，即逐步減小功率平衡裝置功率，不增加發(fā)電機負荷.當電廠因特殊原因需要切除8308線路負荷，確保發(fā)電廠電網(wǎng)安全的情況下，功率平衡裝置不允許投入。提供設(shè)計參數(shù)以下為用戶提供典型數(shù)據(jù)：綠硅電阻爐額定容量12500KVA，運行最大負荷12500KVA，電阻爐正常運行的功率因素范圍0.9~0。92。綠硅電阻爐正常冶煉起爐到停爐的時間30min；倒爐時間30min,即阻尼裝置短時持續(xù)運行的時間。發(fā)電機正常運行的功率因素范圍0.8～0。85。電廠壓煤降低發(fā)電量調(diào)節(jié)時間15min.即阻尼裝置滿負荷運行的時間。電廠滿發(fā)后壓煤能夠降低的最大有功功率大小75t鍋爐5000KW35t鍋爐2500KW；或者能提供“壓煤時間與機組發(fā)出有功功率"的簡單曲線。太西外聯(lián)變壓器送電最大容量7500KVA。太西外聯(lián)變壓器8607開關(guān)，過流保護CT的變比800/5A;過流保護的整定值9A，過流整定時間1。5太西外聯(lián)變壓器6101,過流保護CT的變比1000/5A；過流保護的整定值4.2A，開關(guān)過流整定時間0。88308開關(guān)過流保護CT的變比300/5A;過流保護的整定值A(chǔ)，開關(guān)過流整定時間0。7發(fā)電機出口6/35kV升壓變壓器參數(shù)：型號：SF7-8000/38。5空載損耗：11。785KW負載損耗:47.555KW空載電流：0.61%阻抗電壓：7.54%6kV母線正常電壓波動范圍6。3—6.4KV;35kV母線正常電壓波動范圍38—39KV。綠硅電阻爐從“起爐-停爐—倒爐”的“時間—負荷”曲線。綠硅：起爐最低負荷4000KW，正常起爐一般為8000KW，4小時達到12500KW，冶煉綠硅時停爐可降負荷停爐，30分鐘可降負荷到7000KW黑硅：起爐功率為5000～6000KW，4小時達到12500KW,冶煉黑硅時停爐為滿負荷停爐，不可以降負荷停爐功率平衡裝置功率方案功率平衡裝置輸出容量確定校驗太西最大外送視在容量：Pb=9000KW時S1=Pb=8000KW時S1=結(jié)論：考慮到設(shè)計余度將功率平衡裝置功率Pb定為9000KW；當電阻爐功率≮8000KW時，平衡裝置輸出功率為0W;功率平衡裝置輸出特性裝置原理利用電網(wǎng)直流輸電大功率整流技術(shù),通過整流變壓器與35kV線路連接，整流變二次電壓為700V,變壓器的作用是實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離（可減小電網(wǎng)與電路間的電干擾和故障影響)。整流裝置采用大功率三相橋式全控整流并聯(lián)運行,把交流電變換成大小可調(diào)的單一方向直流電。整流器的輸入端一般接在整流變壓器的二次側(cè)，把一次電壓U1，變成二次電壓U2。由晶閘管等組成的全控整流主電路，其輸出端的帶9000KW純電阻負載。只要改變觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)脈沖的時間,就能改變晶閘管在交流電壓U2一周期內(nèi)導通的角度，從而控制負載上電流的平均值，在阻值不變的條件下,電阻負載的I2R將隨電流平均值的改變，即電阻負載功率可調(diào)節(jié)。仿真分析綠硅變電所線路仿真模型8308線路電流(X0074A—X0013A)與功率平衡裝置線路電流（X0146-X0017）分析，仿真圖形如下：此圖說明:（X0074—X0013）:線路電流在0.3秒斷開；(X0146—X0017)平衡裝置在0。05s投入運行，有部分電流流入功率平衡裝置，功率平衡裝置有功率消耗。1—2＃發(fā)電機電流（X0250A-X0027A）與3—4#發(fā)電機電流（X0250A—X0027A）仿真圖形：此圖說明：1—4#發(fā)電機在8308線路斷開前和平衡裝置投入運行后電流變化不大，反映發(fā)電機接近恒功率發(fā)電。太西聯(lián)絡(luò)變壓器（X0027A—X0108A)在8308線路斷開前和平衡裝置投入運行后送出電流仿真圖形：此圖說明：太西聯(lián)絡(luò)變壓器(X0027A—X0108A)在8308線路斷開前和平衡裝置投入運行后電流有增長，但變化幅度不大，變壓器未超載送電.發(fā)電廠6kV母線（X0027A）與35kV母線(X0089B)在8308線路斷開前和平衡裝置投入運行后，電壓仿真圖形: