動力廠總降KV部分饋線電抗器系統(tǒng)節(jié)能改造設計方案

項目名稱：動力廠總降10KV部分饋線電抗器系統(tǒng)節(jié)能改造設計方案TIME\@"EEEE年O月"二〇二三年四月1

存在的問題提出1).動力廠總降10KV饋線安裝有11臺電抗器。用于限流電抗器主要作用是當電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，利用其電感特性，限制系統(tǒng)的短路電流，降低短路電流對系統(tǒng)的沖擊，同時降低斷路器選擇的額定開斷容量，節(jié)省投資費用，同時提高系統(tǒng)的殘壓。但使用限流電抗器后，會存在很大的電能損耗，系統(tǒng)有大的波動時如啟動大容量電動機產(chǎn)生大的電壓降影響其它設備正常運行，使電機調(diào)壓困難影響系統(tǒng)穩(wěn)定。同時對周圍供電設備、建筑物以及通訊設施都會產(chǎn)生較大的影響，甚至造成設備異常。因電抗器阻抗大，正常運行時將產(chǎn)生較大的電能損耗，并致使線路功率因數(shù)降低，增加電能損失。2)當啟動大容量電動機，10kv母線電壓降低到80％左右影響其它電機及用戶正常使用。曾經(jīng)出現(xiàn)過兩臺給水泵同時啟動時電抗器后備保護動作跳閘的事故，嚴重影響了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。3),當電抗器運行在額定電流70％左右時，電抗器線圈發(fā)熱嚴重，出現(xiàn)繞組過熱變色現(xiàn)象。4).電抗器長期串聯(lián)在系統(tǒng)中本身消耗巨大無功及有功，導致運行不經(jīng)濟5).系統(tǒng)受到大擾動時電壓波動大，給發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)造成困難，影響系統(tǒng)穩(wěn)定2

問題的解決對策一次系統(tǒng)如圖其中虛線框為大容量高速開斷裝置（YTSD），主要包括RD（限流熔斷器）、DS（主電流導體）和FR（限壓移能氧化鋅電阻）。設備參數(shù)：主變：Se=40MVA;220/38/10.5KV；U高-中=12.94%；U高-低=21.7%；U中-低=7.8%；限流電抗器：10-630-10；630A;XK=10%；圖1圖110.5KV220KV主變YTSD濾經(jīng)過我公司工低程師對現(xiàn)場的范測試分證析壘,賴建議卸分饋線電抗器通采用同大止容量前高速樸開斷裝責置淚YTS秘D蜘，恨YTSD存是由售安徽一天電氣朝技術有限公司屆為了滿足電力碎系統(tǒng)對短路保揭護的需求而開鎖發(fā)的新型短路貼保護裝置，它桐可在短路電流摧上升的初始階斬段，將短路電陰流加以限抗制牛(真1ms廈之內(nèi)鬧），使其不能格以短路電流的鉛峰值流向短路夏點，從靜而達到了保護午設備和系統(tǒng)既的目的捏，匆是解決短路電序流難題的一個屋理想的配電隨裝置。紀它石是由一個可控預制的主電流導疼體釣DS遵、高遮斷容量膽的熔斷顯器農(nóng)F藝U兇和高能氧化鋅蓄電阻養(yǎng)FR布并聯(lián)組合而成下。在主電路斗D悔S叫開斷后，電流亦從顫F調(diào)U刮上繼續(xù)流過塞，糞0.5m輝s娘后熔絲熔化，寶切斷電流棒，醋F座R播限制拘F騾U顛熔斷后的林殘壓允并吸收電源與斤負荷的能量貞。其組成如下認圖所示：測控單元：FRFUDS測控單元CTDL香時時檢測電流刮和電流變化率史FRFUDS測控單元CTDL副主電流導于體毫D財S換：咳正常時流過工薄作電流，短路假時坐在扇0.15m穩(wěn)s流之內(nèi)快速斷開中。熔斷器FU：蟻橋體斷開后的拾短路電流轉移嗽到熔斷器，狀在史0.5m揮s伯內(nèi)熔斷器快速心熔斷，并產(chǎn)生燥足夠的弧壓。朱非線性電先阻純F挪R條：似熔斷器熔斷時敏產(chǎn)生的弧壓使令其導通，吸收勢磁能，并把開敏斷時的過電壓偽限制在允許的道范圍內(nèi)。棗根據(jù)此裝置構慘成原理，可以雖看出：夜1噸)步、氧化鋅非線智性電阻與熔斷谷器并聯(lián)，可使佳開斷能力大大丸提高，是開斷仰技術的一個重閣大突破。愿2努)獅、大容量快速揀開斷裝置額定我電流大，開斷爹能力強，截流縮小，速度快，鞋是發(fā)電機出口繩、廠用變、勵猴磁變分支等短鍵路容量較大的客場所的快速有菠效的保護裝置判。對于短路容糕量不同的場所匆，應用氏YTSD揮后，可使系統(tǒng)銹免受短路電流哥的沖擊，對設律備的動穩(wěn)定性撒和熱穩(wěn)定性要已求大大降低，據(jù)從而節(jié)省大量竹資金。煮3采)矛、采岔用沒YTS族D找與電抗器串聯(lián)拋的限流方案，答可提高供電可殃靠性，并可帶灌來巨大的經(jīng)濟蔽效益。如果考羽慮與瓦YTSD剝并聯(lián)后，電抗沖器可只按短時陡沖擊電流設計近，從而電抗器嗽造價大大降低穩(wěn)。倡3曾YTSD引特點莫額定電流大（五可做到崖6莊A惰），開斷能力至強（候240KA診），截流時間蒸短。與傳統(tǒng)的食斷路器開斷方誤式相比具有以再下顯著特點：張1叢)禁、濟亞速動性提高戲20霞倍以上。短路枕電流在弄1ms章以內(nèi)被截流，突3ms久之內(nèi)衰減到零宗，故障被完全襖切除。傳統(tǒng)的落斷路器保護方電式最快也要撞75ms姑，至少為暖YTSD煌的憲25被倍。攪2檔)商、剩剝系統(tǒng)永遠達不大到預期的沖擊頁電流，設備的槳動穩(wěn)定和熱穩(wěn)訪定的裕度不必頭設計得過大，懷可節(jié)省大量資份金。地截流值膛僅為預期短路洲沖擊電流籠的平1/烏7籃猴～踏1/呆6例左右，系統(tǒng)承深受的電動力大本大減少。多所通過的欠I2t席比斷路器開斷遷方式減少了很序多，甚至可達代千倍以上。痰3油)敗、開斷過程中賤無危害性過電血壓；耳氧化鋅良好的受非線性特性，小將開斷過電壓俗限制在扶2.5傾倍的額定相電歡壓以內(nèi)。喪4晚)吸、開斷容量可尤以足夠大。圖2鮮本裝置除采用連電流幅值和電迷流變化率雙判傾據(jù)，提高設備張的可靠性之外兼，在設計上還掠采用冗余結構野，由三個完全戰(zhàn)獨立的、相同詢的芬CP幣U簡分別進行計算嶄，雜以囑“秩表決方烈式灰”閃判斷故障的發(fā)輪生，可靠性更嫁高。圖2介1貴、系統(tǒng)大方式筆下預期三相短杰路電流曲線仆。雖基題2無、短路電流借在臟F翅R菊中衰減曲線。催3蒜、周FS階R耗的啟動電流值腐i=i保limit承。辮列括4應、峰值為耐×I蜂DZ繼的過電流曲線突。釘5線、系統(tǒng)的實際題動作電流曲線抽的電流變化率膨切線。洋t嚷0泡：短路電流達樂到動作值時所滑需時間榨。存容t丘1割：電流截止時曾間。緞t東2稱：電流衰減到營零的時。懼ip耍:巖截止電流。泄4客、傳統(tǒng)的斷路訂器保護方式存些在的問題載：啦診1浩)常、開斷的時間游長、沖擊電流漲大療；烏案故障繼電保護番動作時間臉為邁3慶0痛～礦40梅ms決,匠斷路器固有分頁閘時間豎為那4潮0伯～置80樂ms揀，燃弧時間叨要課1齊0眾～逐20敞ms,江朽故障切除時間輔長棗達過8反0始～版140歸ms慎。對禁于吵50起HZ怨的電網(wǎng)，短路叛后乞5奉～桃10鑒ms龜之內(nèi)達到?jīng)_擊注電流最大值。核早在斷路器開乓斷之前，系統(tǒng)蚊的設備就已經(jīng)掙受到睡了刮3斤～綿4泡次大電流的沖貫擊養(yǎng)。古弄2蠅)益、由于沖擊大法，時間長虛，使得在系統(tǒng)球設計時，就要倚對發(fā)電機、變刻壓器、互感器尤、母線、絕緣滾子、金屬構架頭等設備在動穩(wěn)獸定性和熱穩(wěn)定抱性方面要考慮筍留用足夠的裕周度，這就必然若要增加很多投洞資。咸對于廠用電率頂為回1得％左右的魯廠用電分支或喜發(fā)電機勵磁變渴分支，則短路岡電流為廠用變盒或勵磁變額定薪電流的群11救0憂0雖～棟17跡0本0似倍，沖擊電流撲達偉280列0擱～匙450票0槍倍。廠用變、兼勵磁變受到這盆樣大的短路電煮流的沖擊，必擊然會發(fā)生爆炸兇。只有橡YTSD歇才能開斷，采灌用了奏YTSD賴后，實際沖擊證電流卻遠沒有還達到預期短路缺沖擊電流，發(fā)累電機、變壓器新、廠用變或勵贏磁變得到了快菊速有效的保護宜。歸5.不與電抗器并聯(lián)它是最經(jīng)濟有效忍的限流方案。滴有些發(fā)電廠的車機端母線上接拘有容量不大的糕廠用電負荷或慰直配線路張,蟲還有些變電所念接有負荷不大惰的供電線路或假所用電負荷。恰按照系統(tǒng)的實客際短路電流來就選擇這些負荷湖斷路器嬌,羞往往很不經(jīng)濟很,把為此需要采用納電抗器限制短婚路電流。但串迅入電抗器后縫,除卻存在如下問賢題：四1長)丹、曾正常運行時在紡電抗器上產(chǎn)生金電壓降，而這誘個電壓降隨負債荷變化，給調(diào)脾節(jié)供電電壓質(zhì)旋量造成困難；旦2輕）描、肥較大電動機啟灑動時，電抗器弟上的電壓降會屋加劇，將影響毅其它負荷的運悠行；傷3卡）罰、艱羊電抗器長期串序聯(lián)在供電系統(tǒng)凳中，將產(chǎn)生巨士大的電能損耗罵；陽4通）羅、猴電抗器強大的喬漏磁場，將使抗周圍的金屬構隨架、鋼筋混凝婆土產(chǎn)生附加熱碼損耗和振動士，梢斃闊影響運行壽命荷。將挑YTSD基與電抗器并聯(lián)糟后，可解決上懶述問題，并保郵留電抗器的限剝制短路電流的豆功能。慈解決問題的方糾法就上面的問終題我們推薦解突決的方案是：噴在電抗器兩端熄并聯(lián)大容量高屋速開斷裝置里（蝕YTSD懷），暮這樣在正常運筆行鳥時沒YTS逮D艇將電抗器短路棟，大大地減少廈了能耗和工程棋的投資；在線鴿路短路時直，圾YTS繼D械快速斷開，電熄抗器投入運行查，由于時間很燕短，避免了長施時間使用電抗友器帶來的難題處。從而大大地引提高了供電質(zhì)鑄量。校電抗器并揭聯(lián)腥YTS誤D膨的參數(shù)設計給YTS伶D變的額定電流案：少I醒e逼=1KA紛YTS在D背的額定電壓鎖：洽U為e匆=10.芹5KV眨說慎明炎;找系統(tǒng)正常運行明時電抗器串聯(lián)鞏在線路回路中何，電抗器流過盛的負荷電流必挺然產(chǎn)生電能損節(jié)耗，給企業(yè)造悠成很大的經(jīng)濟效損笛失掌修，現(xiàn)將該系創(chuàng)統(tǒng)溝10-630投-10叉%免的電抗器損耗蛇計算如下：明肯探單相有功損耗匙：濤P對k赴=紹14.34K羽W似（查電抗器手神冊）軍單相無功損耗預：專Q坦k次=沈0.1怪×嘩630剝×首10啦/缸√敗3=363.蘇7Kvar總只計有功損耗絲時：婚該電抗器的年勉耗電量為裁：筐W=逗3抵Δ助P迷β師2芹×T災(秘其中燥：減Δ據(jù)P桌=P娃k撫=14.34帥K竄W詠，沈β歷=代I嫂30斗/I隔e廚焦，討T仰年運行時間：慨取克800末0逐小莊時敲慨)齒W=責3章Δ快P×仗β赴2咐×T=3×1席4.34×(愁0.8)唯2鴨×8000=幸2類2三萬災KWh神(借按負荷滅率獻β矩=0.枝8汪估攏算仁)差此冠3宏臺電抗器運行膛每年帶來的電歉費損失為：瞞Ｑ簽＝險3×0.5×竄22=3扔3潔萬元（一度電疫按擔0.內(nèi)5鴉元計費）。腸有功損耗、無間功損耗同時計解算壇：河[漂參見變壓器經(jīng)買濟效益評價方旬法：國際銅業(yè)臟協(xié)會（中國句）黑]催：話該電抗器的年席耗電量為忽：燃W=念3扮Δ滿P×叉β毒2迷×T皺(信其中錦：狹Δ陣P步=P涉k葉+0.綁1灌Q賣k拴=50.7掙KW款，據(jù)β某=0.范8駐，鑰T獄年運行時間：郵取紀800煮0援小法時痰遼)臥。金W=膝3媽Δ行P×織β超2旋×T=3×5藏0.7×(0厚.8)戰(zhàn)2拔×8000=秋77.捉9柄萬魂KWh有按此種算直法糠3尋臺電抗器運行愧每年帶來的電喇費損失為：腹Ｑ塑＝桶3×0.5×鄙77.9=1著16.8述5業(yè)萬元（一度電飾按疼0.蜜5擱元計費）。竭綜上可見將，帥3俗臺電抗器投入會運行，只計算醬其有功損耗，現(xiàn)年經(jīng)濟損失忠為指3龜3臺萬元；若有功易損耗與無功損渣耗同時計算，嘉則年經(jīng)濟損失預將