旺苍攀成钢焦化有限公司10KV中压MCR补偿工程

 应用案例     |      2019-11-12 19:50
一、 项目介绍:
1、施工地点:四川省广元旺苍。
2、概况:目前用户为双回110KV进线,两台16000的变压器一备一用,两段母线通过并联装置每一侧分别安装的有2004Kvar+4008Kvar电容补偿装置,总容量为:12024Kvar;当前投切状态为手动投切,由于存在负载变动以及母联有分断的情况,因此手动投切不能实时满足负载变动情况,会出现过补的现象,操作不方便。负载主要为变频电机等产生谐波的负载,目前用户没有检测谐波的能力,需要对电网的谐波进行监测。
3、当前用户长期基本总负荷在11000-12000KW左右,由于存在两台较大功率(800KW/10KV)的电动机,在电动机未运行时,不投入补偿装置时,功率因数在0.91~0.93之间,如果两台电动机运行,则功率因数降至0.9以下,在0.88~0.9之间,通过手动投入2004Kvar电容补偿装置后,功率因数在0.90以上(如果电动机未运行,投入2004的补偿电容,功率因数在0.95-0.96),但是由于电动机为间歇运行,一天启停数次,每次运行时都需要人工投入电容器,而电动机停止运行时又需要人工切除电容器,频繁的投切高压电容器,不仅对开关带来不利影响,而且也严重影响补偿装置的使用寿命,并且需要人工频繁操作高压断路器。
通过现场了解,目前经常使用的两组2004KVar的电容补偿装置已经出现故障,一套的串联电抗器一相绝缘已经对地击穿,发生了放电,无法使用,另外一组电容补偿装置的串联电抗器也已经发生放电现象,但暂未确定放电位置而未敢投入使用。
为了解决目前功率因数在电动机运行时较低的问题,将末端支路的两组电容器(另外一个分厂,距离配电站约600米远)(500+900Kvar)手动固定投入,以此来保证电动机运行时110侧功率因数在0.9以上,通过现场观察,该支路的出口端功率因数在0.96左右(投入1400Kvar补偿电容器),110侧功率因数在0.9-0.92之间。
通过对现场数据分析计算如下:
状态一:(按照11000KW(电动机未运行)计算):
实在功率:S=11600KVA。无功功率Q=3600Kvar,补偿容量2004.功率因数0.95。
状态二:电动机运行时,有功为12000KW(电动机负荷率按照65%计算),补偿2002后,功率因数为0.91,那么:
视在功率S=13816KVA,无功功率Q=5450Kvar,如果需要将功率因数补偿到0.95,还需增加补偿容量为1500Kvar。
由于负荷存在一定的波动,因此实际需要的容量在这个数值附件波动,但是由于目前较小容量的两组电容器组已经损坏不能投入使用,电容器单组容量较大,因此基本不能保证110侧功率因数达到0.95.如果投入较大容量的电容器(4004Kvar),虽然在电动机运行时功率因数能达到0.93以上,但是电动机未运行时功率因数将达到0.98左右,当负载变动时就可能产生过补,从而引起过电压等安全风险,并且如果按照目前的操作模式,频繁手动投切大容量的补偿电容,不仅对电网产生较大的冲击,而且严重影响开关和电容器组的使用寿命,因此我们建议给采用MCR方案。
二、 改造方案如下:
(1)充分利用目前的4008Kvar的补偿电容器,固定投入一组,另外一组作为备用。
(2)拆除目前损坏的2004的一组电容器组,腾出安装MCR的位置。
(3)增加一套3000kvar的MCR,并联在系统上,即可达到无级补偿,快速响应的功效(利用原来2004电容器组的出线柜以及电缆作为MCR的连接与保护)。
 
设备主要配置如下:

序号 器件名称 型号 规格 数量 备注
1 MCR主控屏 XGS-MC 600*600*2200 1 自动保护功能,包含谐波测试多功能表一只
2 MCR本体 BKSMC-10 3000 1 油式
3 二次电缆线 4mm2X2   1批  
4 二次电缆线 1mm2X6   1批  
5 光纤 4芯多模   1批  
备注:改造周期30天(高压电缆利用目前电容器组的电缆,为了便于安装及协调,用户负责将离配电房门最近的电容装置拆除并负责新装置MCR的基础预制工作)油式3000Kvar MCR的外观参考尺寸为:宽*深*高:33600*2900*2500,因此需要不小于(4300*4000)(考虑每侧500mm的最小通道)的地面面积,同时需要构筑安装基础以及储油池。
三、 改造成果;
采用MCR高精度无级补偿后,能够达到高精度无级补偿,响应时间在100ms左右,不存在投切冲击,不仅功率因数可以随时保持在0.95以上,并且电压稳定度较高,为设备提供较高的用电质量。