110kV電石爐變壓器故障原因及無功補(bǔ)償方案分析

110kV電石爐變壓器故障緣由及無功補(bǔ)償方案分析組被燒毀。建立等值電路計(jì)算分析電石爐系統(tǒng)潮流，認(rèn)為中壓側(cè)繞組燒損是電流過大造成的。提出了幾種改進(jìn)無功補(bǔ)償方法。結(jié)合電石廠的實(shí)際狀況，認(rèn)為高壓件中工作時(shí)，電壓為90°電流超前。在同一電路中，電感電流和電流指向相反的方向，180度互差。當(dāng)電磁元件電路中的電容元件按比例增加時(shí)，抵消兩者電流，以及通過在兩個(gè)負(fù)荷之間交換能量來實(shí)現(xiàn)的。因此，感性負(fù)荷所需的無功功率可由容性負(fù)荷產(chǎn)生的無功補(bǔ)償。其意義：(1)比例常數(shù)是通過補(bǔ)償無功功率提高有功功率。(2)降低供電設(shè)計(jì)容量，削減投資。(3)無功損耗降低。視補(bǔ)償裝置、變壓器和副母線(或短網(wǎng)絡(luò))的位置而定。目前主要包括高壓側(cè)、中側(cè)、低壓側(cè)直接無功補(bǔ)償(低壓補(bǔ)償I、Ⅱ)、低壓側(cè)升壓后靜態(tài)和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償(SVG)(補(bǔ)償)高壓補(bǔ)償可以改善高壓側(cè)的供電，提高運(yùn)行功率因數(shù)，投資相對(duì)較低，但對(duì)削減短電網(wǎng)無功損耗和增加電石爐變壓器的出力沒有影響。因此，這種補(bǔ)償方法適用于自備電站和電石企業(yè)。中壓補(bǔ)償也是提高高壓側(cè)功率和運(yùn)行功成熟，這種補(bǔ)償對(duì)于選擇110kV輸入線路的企業(yè)來說是一個(gè)很好的選擇。低壓側(cè)直接無功補(bǔ)償可提高電爐變壓器的有功功率，削減變壓器和副母線的無功損耗，同時(shí)提高功率因數(shù)。但大型投資、電容器、開關(guān)及其配件壽命短、損壞嚴(yán)峻、運(yùn)行本錢高，低壓側(cè)壓力上升后的補(bǔ)償通常是指由補(bǔ)償變壓器將低壓側(cè)電壓提高到10kV后的補(bǔ)償。這樣，補(bǔ)償裝置就可以正確地遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的惡劣工作環(huán)境，從而延長(zhǎng)電容器及其配件的使用壽命并降低運(yùn)營(yíng)本錢。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償(SVG)是變換器和變換器并聯(lián)在副母線上的子電路電容器。通過調(diào)整變頻器溝通側(cè)輸出電壓的幅度或相位，可以快速吸取和輸出實(shí)現(xiàn)快速無功補(bǔ)償目標(biāo)所需的無功功率。實(shí)現(xiàn)了連續(xù)平穩(wěn)的相位調(diào)整，工作電壓高，損耗低，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行本錢低。但是，這種補(bǔ)償方法的投資最大。在某電石爐1號(hào)投電容器(運(yùn)行4~5天左右)時(shí)，三繞組單相電石爐變壓器10kV無功補(bǔ)償側(cè)繞組被燒毀。電石爐承受電容器投切方式進(jìn)展無功補(bǔ)償。共有7組額定容量為3兆瓦的電容器，用于提高電網(wǎng)側(cè)和電石爐的功率因數(shù)。1.常設(shè)分析穩(wěn)態(tài)。事故發(fā)生在10kV中壓側(cè)繞組上，因此重點(diǎn)分析了無功側(cè)的電流和電壓。創(chuàng)立用于計(jì)算潮流的等值電路。圖1顯示了電路變壓器的等效電路示意圖。計(jì)算時(shí)，負(fù)荷的側(cè)視在功率為38MVA,自然功率因數(shù)0.72,變壓器運(yùn)行速度長(zhǎng)時(shí)間過流會(huì)產(chǎn)生大量熱量，可能會(huì)損壞變壓器繞組絕緣，導(dǎo)致中壓側(cè)繞組燒000966+102142++→表1不同組數(shù)電容器對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流、電壓及功率因數(shù)1.暫態(tài)分析。電石爐變壓器中性點(diǎn)不接地。在電容器側(cè)短路的狀況下，短路電流依據(jù)不同的電容器組計(jì)算，短路電流不接地的兩相回路、短路電流不接地的兩相回路和短路電流不接地的三相回路分別計(jì)算。當(dāng)上述三個(gè)短路發(fā)生在電容器側(cè)時(shí)，穿過繞組側(cè)的短路電流將足夠大，可以馬上燒毀中壓繞組，從而消退短路3.分析諧振。在整個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算分析了從出線對(duì)電容器接地端子和爐體電爐接地端子的等值阻抗。利用等值阻抗分析確定變壓器燒損是否由諧振引起。表示不同電容器組的總阻抗值。隨著電容器組數(shù)量的增加，總電阻抗值減小。當(dāng)全部七個(gè)電容器都在使用時(shí)，總阻抗值仍高于制造商供給的臨界值(6.3+j113.2),從而消退了諧振故障的危急。入低壓側(cè)，變壓器降壓后，低壓側(cè)補(bǔ)償直接與短電網(wǎng)側(cè)補(bǔ)償相關(guān)。(1)穩(wěn)態(tài)分析。建立等值電路進(jìn)展計(jì)算分析，獲得中壓側(cè)的電流和補(bǔ)償電壓值以及中壓側(cè)的功率因數(shù)(見表2)。計(jì)算時(shí)，表觀負(fù)荷功率為38MVA,自然功率因數(shù)為0.72,變中壓側(cè)投入電容器組數(shù)1234(2)改善設(shè)備。本方案低壓補(bǔ)償力量為9mvar,額定容量為20MVA的變壓器，額定電壓為(10000)V/220V,電纜許用電流360A,用于將銅母線2023A載流2.備選案文2。更換低壓電容，用短邊低壓補(bǔ)償模式補(bǔ)償。對(duì)于單石電爐，額定電壓和220V及20kvar額定容量的電容器在低壓側(cè)報(bào)銷。(1)穩(wěn)態(tài)分析。容器。電容額定電壓為220V,容量為20kvar。共需要1050個(gè)電容器。此外，[2]馮占.淺談電石爐無功補(bǔ)償[J].寧夏石油化工，2023(2):33-36.[