动态无功补偿SVG技术规范书.docx

动态无功补偿SVG技术规范书.docx

《动态无功补偿SVG技术规范书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动态无功补偿SVG技术规范书.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

动态无功补偿SVG技术规范书

35kV静止无功发生器STATCOM技术规范书

XXXXXX工程有限公司

20XX年XX月

1、总则......................................................................................................................................................-3-

阀体技术要求.........................................................................................................-7-

连接变压器技术参数.............................................................................................-8-

4、供货范围.........................................................................................................................-14-

5、备品备件及专用工具.....................................................................................................-15-

1、总则

本设备技术规范适用于XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程XXXXX升压站

工程中35kVSTATCOM动态无功补偿装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

本设备技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本条件书的优质产品。

风电场无功电压补偿装置是电网无功电压调节，保证风电场并入系统安全稳定运行的必备设备，其担负着保证风电场升压站一、二次电压和一次侧无功功率在合格范围之内的重要任务，该装置应具备电气量测量、通信，控制调节、闭锁报警、计算分析、数据记录、显示打印等功能。

2、应用技术条件和技术指标

规范和标准

订货设备所遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。

DL/T672-1999《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》

DL/T597-1996《低压无功补偿控制器订货技术条件》

GB11920-89《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》

GB1207-1997《电压互感器》

SD325-89《电力系统电压和无功电力技术导则》

～《高电压试验技术》。

《高电压并联电容器》

GB5316《串联电抗器》

GB1985-89《交流高压隔离开关和接地开关》

DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

GB/T11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》

GB/T《放电器》

GB2900《电工名词术语》

～6《高压输变电设备的绝缘配合》

《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》

GB5582《高压电力设备外绝缘污秽等级》

GB11022《高压开关设备通用技术条件》

GB1985《交流高压隔离开关和接地开关》

GB2536《变压器油》

GB5273《变压器、高压电器和套管的接线端子》

GB775《绝缘子试验方法》

GB/T4109《高压套管技术条件》

GB《电力变压器第一部分总则》

GB《电力变压器第二部分温升》

GB《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》

GB《电力变压器第五部分承受短路的能力》

GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》

JB/T10088-1999《6～220kV级变压器声级》

DL/T574-1995《有载分接开关运行维护导则》

GB/T13499-1992《电力变压器应用导则》

G/T12325-2003《电能质量供电电压允许偏差》

GB12326-2000《电能质量电压波动和闪变》

GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》

GB/T15543-1995《电能质量三相电压允许不平衡度》

GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB50217-94《电力工程电缆设计规范》

GB4856（IEC255）《电气继电器的绝缘试验》

DL/T677-1999《继电保护设备信息接口配套标准》

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》国家电网公司2005年6月14日发布国家现行包装运输标准。

满足现场环境条件

常规气象项目统计表

（1）多年极端最高温度：

XXXX℃

（2）多年极端最低温度：

XXXX℃

（3）多年年平均风速：

XXXXm/s

（4）海拔高度：

1000m以下

（5）地震烈度：

6度

（6）污秽等级:

Ⅳ级

泄漏比距:

≥cm/kV（最高运行电压条件下）

工程条件

2.3.1电网侧系统概况

1）系统额定电压：

115kV

2）系统最高电压：

126kV

3）系统短路电流：

4）系统额定频率：

50Hz

5）系统中性点接地方式：

直接接地

6）主变电压变比：

115±8×%/

2.3.2主变低压侧系统概况

1）系统电压kV

2）系统最高电压

3）系统额定频率50Hz

4）35kV系统短路电流

5）系统中性点接地方式经小电阻接地

2.3.3安装地点

安装地点：

SVG本体部分户外组合柜安装，连接变压器户外安装。

序号

设备安装地点详细描述

1

户外组合柜安装：

控制柜、换流链接单元柜、启动柜户外组合箱柜内放置；

2

户外安装部分：

连接变压器，连接电抗器，隔离开关等设备户外安装；

满足技术指标

本次供货设备35kV母线动态无功补偿装置的补偿调节功能完全满足“国家电网公司对风电场接入电网技术规定”中有关风电场无功功率、风电场运行电压、风电场电压调节及功率因数等的技术要求，并达到以下技术指标：

2.4.1功率因数补偿

装置能以功率因素容值进行调节，在补偿容量足够的前提下，进线点（电力部门计量点）的功率因数值满足电力系统的要求。

2.4.2谐波要求

35kV母线电压总谐波畸变率低于国家标准《电能质量、公用电网谐波》GB/T14549-93。

总谐波电压畸变

奇次谐波电压畸变

偶次谐波电压畸变

%

%

%

2.4.3电压波动

35kV母线电压的电压波动满足国家标准《电能质量、电压波动和闪变》GB/T12326－2008。

长时闪变Plt

电压波动限制值

2%

3、35Kv动态无功补偿装置所满足以下技术要求

动态无功补偿装置的组成

本工程安装动态无功补偿装置1套，由1组额定容量±12Mvar静止无功发生器STATCOM，其中STATCOM是以大功率可关断电力电子器件组成的逆变器为其核心部分。

3.1.1输出容量：

成套装置满足以110kV母线无功功率，以及110kV母线电压作为控制目标，通过静止无功补偿器（可实现动态无功补偿装置的输出容量从感性－12Mvar至容性+12Mvar自动调节。

3.1.3响应时间：

成套装置可动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现任意风段的高功率因数运行。

装置动态响应时间不大于10ms。

3.1.4谐波特性：

动态无功补偿装置输出电压谐波含量满足国标要求，并实现有源滤波功能。

3.1.5运行效率：

装置运行过程中，最大有功损耗不大于成套装置总输出容量的%

3.1.6过载能力：

倍过载能连续运行，～倍过载运行时间60秒，倍以上过载运行时间2秒。

3.1.7冷却方式：

动态无功补偿装置采用采用强制风冷散热，冷却系统应采用先进、安全、可靠的方式，适应风电场的现场环境。

采暖通风：

成套装置夏季采用风冷散热方式，通风由供方提供，柜内采用强制风冷散热器，设有专门的排风通道。

箱体采用彩钢夹芯板（中间夹聚氨酯泡沫绝缘材料）,箱体设置进、排风孔；风孔安装的滤尘网方便拆换和清洗，滤网选用容尘量10μm的滤布减少灰尘进入箱体内，适应风电场的现场环境及维护的要求。

风机采用德国施乐柏原装进口风机，电源由控制柜提供。

冬季成套装置启动柜需加加热器装置采用电加热方式保证箱内温度不低于-10℃。

加热器加热功率300W（AC220V）。

当温度降低到一定程度时自动启动加热装置（温度低于在0度时自动启动加热器，温度高于20度时停止加热）。

电源系统

组合柜内设有动力配电回路，用于采暖、通风机及控制等电源，外引电源为两路交流，设双电源切换装置；SVG本体用直流电源同样采用双电源切换装置，外引两路直流电源。

阀体技术要求：

STATCOM链式逆变器技术参数：

额定频率：

50Hz

额定容量：

±12Mvar

额定电压：

10kV（厂家提供）

额定电流：

（厂家提供）

容量调节范围：

从额定感性容量到额定容性容量连续可调

冷却方式：

风冷散热

平均损耗：

<%

谐波特性：

<3%IN

响应速度：

不大于10ms

3.2.1阀体选型

动态无功补偿装置采用先进的全控型器件IGBT，其开关频率不低于500Hz。

装置主回路元件的选用，留有足够的电压、电流裕度，元件有良好的dv/dt，di/dt特性。

阀体元件选用原装进口IGBT。

3.2.2主电路组成

系统主电路采用链式串联结构，星形连接，采用冗余设计，满足“N-1”的运行要求；

3.2.3阀体保护

动态无功补偿装置大功率电力电子元器件具有完善的保护功能，包括但不限于以下类型：

直流过压保护；电力电子元件损坏检测保护；丢脉冲保护；触发异常保护；

过压击穿保护；

连接变压器技术参数

安装位置：

户外

规格型号：

S11-□/35

额定容量：

（厂家提供）

高压侧额定电压：

35kV，最高运行电压,额定电压比±2×%/

高压分接电压范围：

±2×%

调压方式：

无载调压

短路阻抗及允许范围：

相数：

三相；

联结组标号：

YY

频率：

50Hz

变压器形式：

油浸式变压器

冷却方式：

自冷ONAN

变压器本体端子箱、压力释放阀、瓦斯继电器、温度计等二次设备用电缆连接至端子盒，电缆由卖方配齐并安装。

电缆采用耐油、阻燃铜芯电缆。

端子排留有足够端子与外部连接。

并有15%备用端子，正负电源端子用空端子隔开。

变压器装设压力释放阀，当内部压力达55kpa时可靠释放。

并提供二对开接点。

瓦斯继电器加装防雨帽。

提供远方测温电阻及就地显示装置，户内安装。

变压器装设足够大的放油阀。

变压器及金属表面进行防腐处理。

接线盒控制箱防护等级不低于IP54要求，用不锈钢材料制成。

污秽等级不低于Ⅳ级。

其它器件参数

◆连接电抗器

厂家配套提供

◆上电启动开关柜

包括进线开关、PT及避雷器、上电启动电路等。

绝缘水平:

42kV

◆电压互感器

安装在启动柜内，厂家配套提供。

◆高压真空开关参数（用于接通换流链）

额定电压：

12kV

额定电流：

1000A（工程阶段确认）

机械保持型

绝缘水平:

42kV

◆电流互感器参数

额定一次电流：

1000A（工程阶段确认）

额定二次电流：

5A

额定输出：

测量绕组：

30VA

差动绕组，30VA，5P30/5P30

绝缘水平:

42kV

◆氧化锌避雷器

额定频率：

50Hz

额定电压：

10kV

持续运行电压：

标称放电电流：

5kA

雷电冲击电流下残压：

?

27kV

操作冲击电流下残压：

?

23kV

2ms方波通流容量：

200A

◆高能启动电阻

电阻值（单相）：

Ω（工程阶段确认）

◆隔离开关

1）型号：

630单接地

2）额定电压：

3）额定电流：

630A

4）额定峰值耐受电流：

80kA

5）额定短时耐受电流：

（4S）

6）作用：

隔离高压电源及设备检修用

7）设备闭锁及五防

在断路器、隔离开关和接地开关的二次回路间实现电气闭锁，防止误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等，实现防护闭锁。

◆氧化锌避雷器

1）型号：

Y5WZ-51/134

2）额定值

额定电压51kV

额定频率50Hz

持续运行电压

标称放电电流等级5kA

最大残压峰值134kV

方波通流容量400A/2ms

长持续时间小电流耐受能力（矩形波，2000?

S，20次冲击）不小于1000A

3）性能与结构要求

氧化锌避雷器应采用无间隙结构

绝缘瓷套爬电距离≥1256mm

4）氧化锌避雷器的试验项目、方法、内容及要求按照有关标准

控制及保护系统功能

3.4.1控制屏的外形及组成：

控制屏采用柜式结构，抗强电磁干扰能力强。

信号传输通道中用的光纤及附件采用进口优质产品。

其它控制系统中的附件，如各类集成电路等都采用知名公司产品。

控制系统由工控机、现场控制器和脉冲分配单元等几个主要部分组成。

各部分应实现以下功能：

工控机：

设定SVG的运行参数、监控SVG的运行状态和实时直观地显示各重要参数，当设定好这些参数后，通过RS485接口，实现与下一级现场控制器MPU的通信；

现场控制器：

负责预先设定或接收上级中心计算机给定的各工作信号，计算出功率开关器件的开通/截止角度，将控制信号传输给脉冲分配单元。

脉冲分配单元：

接收现场控制器的控制信号，将驱动信号输出给门极驱动电路，控制SVG功率模块的开通和截止。

3.4.2主控制器的基本功能：

1）成套装置控制系统能根据系统电压/无功的变化情况，实现脉冲发生和分配功能，自动调节装置无功输出；

2）成套装置实现自动检测、远方手动投切和现场手动投切，各种方式之间有可靠的闭锁，防止发生事故。

检测、控制均可实现完全自动可实现无人值守。

3）成套装置具有供值班员使用的参数设置功能，所有设置的内容可保存十年以上而不丢失，不受停电和干扰信号的影响；

3.4.3通讯功能：

控制器具有和上位机通讯的标准化接口。

采用通讯管理机实现就地和远方通讯。

同时控制具备与变电站综合自动化联网的功能，高压开关柜的合闸、分闸及状态监控在后台保护上实现。

可采用包括RS232C、RS485、以太网和Modem等多种通讯方式。

可支持的通讯协议有：

870-5-103；；MODBUS等

3.4.4显示功能:

控制器采用液晶显示器,具有友好的人机界面,数据保存6个月以上。

提供如下功能：

主接线图

实时电量参数显示（电压、电流、功率因数等）

实时曲线和历史曲线

历史事件记录

链式装置单元状态监视

显示当前时间、保护动作时间，显示保护类型、保护动作时间等信息。

3.4.5保护功能:

动态无功补偿装置应采用了综合保护策略，以提高装置可靠性。

1）动态装置保护类型如下：

母线过压、母线欠压、过流、速断、直流过压、电力电子元件损坏检测保护、丢脉冲、触发异常、过压击穿、阀室超温、保护输入接口、保护输出接口控制和系统电源异常等保护功能。

2）连接变压器的保护类型如下：

差动保护、温度保护、重瓦斯保护、轻瓦斯保护等；经通讯系统与用户后台连接。

变压器保护装置由供方提供，安装于SVG组合柜内。

3）其他未列出的动态无功补偿装置必需的保护也由供方提供，安装于SVG组合柜内。

其它功能要求

3.5.1装置能根据监测到的升压站运行状况，即根据相关测量值和设备状态的检查结果，结合设定的各种参数进行判断计算后，根据调度下达的电压曲线或根据省调AVC系统控制策略自动对补无功电压偿装置下达控制指令进行控制。

3.5.2装置正常调节控制或异常时均应产生控制操作报告，报告内容有：

操作前的控制目标值、操作时间及操作内容、操作后的控制目标值；异常报告内容有：

操作时间、操作内容、引起异常的原因、要否由操作员进行人工处理等，上述报告均具备打印输出功能。

3.5.3装置需要采集信息量

装置需要变电站高、低压母线三相电压，变压器三相电流；变压器有载调压的档位状态、电抗器运行状态，装置保护动作接点状态，采集方式：

直接采集：

用相应电缆连接。

3.5.4通信功能

装置具备多路信息通道（串口和数据口）与变电站监控系统或其它自动化系统通信，装置应有调度数据网接口设备，可采用IEC60870规约，通过数据网接入调度端控制该装置，装置能实现作为电网无功电压自动控制系统（AVC）的变电站终端，能与电网AVC系统的调度端开环或闭环运行。

3.5.5装置控制器功能

装置控制原理采用以九区法为基础的改进方法（如十七区域图法），以电压、无功功率曲线为控制调节参数，可控制风电场静止无功补偿器自动调节，（主变压器分接头自动调节根据风电场实际需要而定），按照升压站高、低压母线电压上下限值和主变压器一、二次侧无功功率上下限值分为17个逻辑区，以满足风电场各种控制要求，控制处于任一区域中时的控制策略可以设定；变电站的目标电压上下限和功率因数上下限是以调度下发的无功电压调度运行曲线为定值（96点），定值可现场人工输入和修改，又可以调度端远传下发，定值格式要求是曲线形式。

3.5.6闭锁与报警

装置考虑的主要闭锁条件有：

主变保护或主变本体保护动作、装置保护动作、PT断线、系统电压异常、装置故障、目标对象拒动、远动信号指令或手动闭锁等。

例如：

（1）设备故障，闭锁该对象的控制指令，发报警信号。

闭锁和报警需手工解除。

（2）低压侧母线零序电压越限时，闭锁该段母线上电容器的投切指令，发报警信号。

当零序电压正常时自动延时解除闭锁和报警。

（3）电容器投入引起3次、5次或7次谐波放大时，切除该电容器并闭锁其投入指令，发报警信号，闭锁和报警需手工解除。

（4）装置自检异常时闭锁所有控制指令，发报警信号。

闭锁和报警需手工解除。

（5）母线电压不合格，装置不可调或装置调节已达到极限时发越限报警信号，电压恢复正常时自动解除报警。

3.5.7计算分析功能

为了避免装置返复无效动作，装置具备动作效果预测功能，当经计算分析预测无控制效果时，自动闭锁装置。

3.5.8历史数据保存

系统设有历史数据库，能将组态数据，参数设置、闭锁设置、调节过程进行保存。

可保存三至六个月的数据。

3.5.9人机界面

（1）系统具有良好的人机界面，能对系统应用对象进行不同的设置。

使通用软件能适应各种需求。

（2）能实时显示系统各种采集数据，并能以表格、曲线、棒图等方式显示数据。

（3）能查询打印系统保存的历史信息。

3.5.10箱体

（1）箱体采用单层50mm厚彩钢夹芯（中间夹聚氨酯泡沫绝缘材料）板制作，以利于隔温和隔热，主体钢构架采用Q235槽钢制作；

（2）箱体抗风强度按35m/s设计。

4、供货范围

根据供货范围要求,需提供动态无功补偿装置1套，由1组额定容量±12Mvar静止无功发生器STATCOM组成。

由控制保护系统、换流阀组、启动装置、连接变压器、连接电抗器等组成。

供货范围原理接线图如下：

供货清单:

序号

名称

规格和型号

单位

数量

生产厂家

备注

1

SVG启动装置

SVG-QD

套

1

户外组合箱柜安装

2

SVG控制保护装置

SVG-KZ

套

1

包括变压器保护等SVG必需的保护

3

IGBT换流阀组

SVG-GL

套

1

4

工控机

AWS-8248

台

1

安装在SVG本体装置内

5

仪表及辅助器件

套

1

6

组合柜体

面

1

户外布置安装

7

连接变压器

S11-□/35

套

1

8

连接电抗器

套

1

9

母排、电缆等辅材

米

足量

10

高压隔离开关

630A

组

1

11

围栏及附件

-

套

1

5、备品备件及专用工具

随机备品备件数量

序号

名称

规格和型号

单位

数量

产地

生产厂家

备注

1

IGBT功率模块

同设备型号

块

2

德国

德国优派克

专用工具

序号

名称

规格和型号

单位

数量

产地

生产厂家

备注

套筒扳手

只

1

梅花扳手

只

1

6、其他技术要求

装置试验

6.1.1概述

动态无功补偿装置采用国际标准或国外先进标准进行试验，符合采用国际标准产品标志条件，经国家标准化管理委员会备案。

为了保证提供的设备满足下面提出的各项要求和技术规范中的性能，供方提供型式试验和例行试验报告。

过去基本相同或额定参数相近的运行试验鉴定报告亦应提供给买方。

各主要设备的试验可分别进行。

成组设备的试验将在设备安装后由卖方在现场完成。

供方建议的任何高于国家标准有关条款的试验标准将被接受，并优先采用。

型式试验

供方能提供证据，证明按合同提供的设备已按国标、IEC标准对相同的设备进行过成功的型式试验，并能提出型式试验报告，否则这些设备应按国标、IEC标准进行型式试验。

验收试验

动态无功补偿成套装置和附属设备验收测试的基本项目至少包括如下各项，但不限于这些。

如果这些试验已在现场试验中完成可不再进行测试。

●通电前试验

●断路器的检验和试验

●隔离开关的检验和试验

●电容器单元和电容器组的容抗测量

●容抗及起始失衡的测量

●避雷器泄漏电流测量

●电流互感器的检验和测试

●信号回路的检验及测试

●光纤系统的衰耗试验

●继电保护、控制设备和通讯功能试验

●保护、控制设备功能试验

验收测试也应包括与与保护、控制系统有关的功能特性测试。

出厂实验

每套装置均在工厂内进行组装出厂试验，出厂试验的技术数据应随产品一起交付需方。

产品在拆装前对关键的连接部位和部件应作好标记。

将对STATCOM控制系统及功率部分进行出厂全电压、满电流的高压全载试验，应具有高压全载试验中心。

现场验收试验

成套装置到达现场后，由安装单位按照规定进行现场验收试验。

试验结果应与产品型式试验和出厂试验结果或其规定值相符,否则应由卖方负责。

7、技术服务

项目管理

合同签定后，供方指定负责本工程的项目经理，负责协调供方在工程全过程的各项工作，如工程进度、设计制造、图纸文件、包装运输、现场安装、调试验收等。

技术文件

7.2.1供方在订货前向需方提供一般性资料，如鉴定证书、报价书、典型说明书、外形图和主要技术参数。

7.2.2在技术规范签订_7天内，供方向设计院提供下列资料8份，其中设计院4份，甲方4份。

同时提供给设计单位和甲方电子版文件各一份。

a、组装图：

应表示成套装置总的装配情况。

包括外型尺寸、总重量、及其它附件。

b、基础图：

应标明成套装置的尺寸、基础的位置和尺寸等。

c、电气原理图：

应包括成套装置的内部、外部接线；监控系统的外型尺寸安装图及