无功补偿装置技术方案.docx
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无功补偿装置技术方案
有源动态无功和谐波补偿装置
10kV±5MvarSVG
北京先导倍尔变流技术有限公司
2012年02月06日
目录
1总则2
2应用技术条件及技术指标2
2.1标准和规范2
2.2环境条件3
2.4技术指标4
3动态无功补偿装置的组成及技术要求5
3.1成套装置基本技术要求5
3.2.阀体技术要求6
3.3控制及保护系统功能7
4供货范围8
5其他技术要求9
5.1出厂实验9
5.2验收试验9
6技术服务9
6.1项目管理9
6.2技术文件10
6.3现场服务10
6.4使用期限10
7包装、运输和贮存10
1总则
1.l本技术条件适用的10kV有源动态无功和谐波补偿装置，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。
1.2本技术条件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，乙方应提供符合工业标准和本条件的优质产品。
l.3本技术条件所使用的标准如遇与乙方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.4本设备技术条件未尽事宜，由乙方、甲方双方协商确定。
2应用技术条件及技术指标
2.1标准和规范
应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》
GB11920-89《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》
SD205-1987《高压并联电容器技术条件》
DL442-91《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》
GB50227-95《高压并联电容器装置设计规范》
GB11024《高电压并联电容器耐久性试验》。
GB11025《并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器》。
GB50227《并联电容器装置设计规范》
GB3983.2-89《高电压并联电容器》
JB7111-97《高压并联电容器装置》
DL/T604-1996《高压并联电容器装置定货技术条件》
GB3983.2《高压并联电容器》
GB1985-89《交流高压隔离开关和接地开关》
GB10229-88《电抗器》
DL/T653-1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》
JB/T3840-1985《并联电容器单台保护用高压熔断器》
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》
GB1985《交流高压隔离开关和接地开关》
G/T12325-2003《电能质量供电电压允许偏差》
GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》
2.2环境条件
1
安装地点
户内
2
周围空气温度
最高温度℃
40℃
最低温度℃
-25℃
最大日温差℃
25℃
3
海拔高度m
1071m～1021m
4
日相对湿度平均值
98％
月相对湿度平均值
90％
5
耐受地震能力（水平加速度）
0.2g
耐受地震能力（垂直加速度）
0.1g
2.3工程条件
2.3.1工程建设
（工程情况：
略）
本工程要求有源动态无功和滤波补偿装置能补偿容性无功5Mvar，感性无功5Mvar。
此10kV±5MvarSVG动态无功补偿与谐波治理装置的基本配置如下：
SVG支路补偿容量为±5Mvar，有效抑制电压闪变，快速动态无功补偿，动态响应时间不大于10ms，稳定电网电压，阻尼电网谐振，防止谐波放大，自身谐波合格，提高功率因数达（滞后、无过补）。
2.3.2系统概况
1）系统电压10kV
2）系统最高电压11.5kV
3）系统额定频率50Hz
4）系统中性点接地方式不接地
2.4技术指标
有源动态无功和谐波补偿装置包括静止无功发生器（SVG）。
静止无功发生器（SVG）提供连续可调的感性无功和容性无功，有效抑制电网闪变。
具体配置如下图所示：
10kV有源动态无功和滤波补偿装置的补偿调节功能应满足无功功率、电站运行电压、电站电压调节及功率因数等的技术要求，并要求达到以下技术指标：
2.4.1功率因数补偿
在补偿容量范围内，10kV母线进线点实时监测补偿，功率因数达标（滞后、无过补）。
2.4.2谐波要求
注入系统的谐波电流和10kV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。
允许的谐波电压畸变如下：
总谐波电压畸变
奇次谐波电压畸变
偶次谐波电压畸变
4.0%
3.2%
1.6%
2.4.3电压波动和闪变
10kV母线电压的电压闪变和波动满足国家标准<<电能质量、电压波动和闪变>>GB/T12326－2000。
短时闪变Pst
长时闪变Plt
电压波动限制值
1.0
0.8
2%
3动态无功补偿装置的组成及技术要求
本工程装设±5MVar10KVSVG有源动态无功和滤波补偿装置，实现既能补偿容性无功5MVar，又能补偿感性无功5MVar。
3.1成套装置基本技术要求
3.1.1输出容量
成套装置以10kV母线无功功率，以及10kV母线电压作为控制目标，实现电网需要容性容量补偿时电站根据需要发出0～5MVar动态容性容量补偿，又能发出0～5MVar动态感性容量补偿，可实现连续动态自动调节。
3.1.2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，实现高功率因数运行。
装置动态响应时间不大于10ms。
3.1.3谐波特性
动态无功补偿装置输出电压谐波含量应能满足国标要求。
3.1.4运行效率
SVG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0.8%
3.1.5过载能力
动态无功补偿装置应具有短时（2s）过载能力，过载容量为成套装置总容量的25%。
3.1.6冷却方式
动态无功补偿装置应采用强制风冷，冷却系统采用先进、安全、可靠的方式。
3.2.阀体技术要求
5MvarSVG链式逆变器技术参数：
额定频率：
50HZ
额定容量：
±5Mvar
额定电压：
10kV
额定电流：
289A
容量调节范围：
从额定感性容量到额定容性容量连续调节
冷却方式：
强迫风冷
平均损耗：
小于0.8%
谐波特性：
<3%IN
响应速度：
不大于10ms
（1）成套装置应采用德国最新一代的全控型器件IGBT，其开关频率不低于500HZ。
装置主回路元件的选用，应留有足够的电压、电流裕度，元件应有良好的dv/dt，di/dt特性。
（2）换流链元件IGBT应选用优质原装进口产品。
（3）系统主电路应采用链式串联结构，星型连接，每相由12个换流链模块组成，并采用冗余设计，每相都满足“N-1”冗余满载运行要求。
（4）装置大功率电力电子元器件应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；
过压击穿保护等。
（5）每个功率单元应具备至少一路的备用工作电源，以保证装置的可靠性。
（6）功率电路的柜体应密闭防尘，所有电力电子元件应与外界空气隔离，并配有冷却措施，以保证装置的长期可靠性。
3.3控制及保护系统功能
3.3.1控制屏的外形及组成
控制器采用柜式结构，表面采用静电喷塑工艺处理。
柜体选用优质“三防”产品，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国外的知名公司产品。
控制系统由主控机箱、PLC（可编程逻辑控制器）和触摸屏等几个主要部分组成。
各部分应实现以下功能：
触摸屏：
人机界面
PLC：
控制触摸屏的显示与操作，其中一个RS485串口与主控机箱连接，另一个RS485口与触摸屏连接。
主控机箱：
由各功能板卡组成，完成核心的控制功能。
3.3.2主控制器的基本功能
1）成套装置控制系统应可根据系统电压、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和控制；
2）成套装置可实现自动检测、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而不丢失，不受停电和干扰信号的影响；
3.3.3通讯功能
控制器应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。
供方提供的SVG控制系统采用RS485或者以太网通讯方式。
可支持MODBUS通讯协议。
3.3.4显示功能
控制器应采用液晶显示器，具有友好的人机界面，数据保存6个月以上。
可提供如下功能：
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
故障录波
在线电能监测功能
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
3.3.5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。
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。
3.3.6远程监控系统
动态无功补偿装置应具备的远程监控系统。
远程监控系统由监控终端和监控中心服务器组成。
监控终端位于装置控制柜中，可实时采集运行现场的各项在线运行参数，如电压、电流、频率信号，各类开关量信号，故障扰动信号，保护闭锁信号等，并对现场运行的动态无功补偿装置的运行性能进行评估。
监控终端信号应可通过Internet网络实时传输回中心服务器，中心服务器可设于控制中心或操作中心。
4供货范围
额定容量为±5MVar的10kVSVG有源动态无功和滤波补偿装置，包括：
序号
名称
尺寸及数量
单位
数量
备注
1
SVG启动柜
1100*1200*2480（具体尺寸设计时确定）
面
1
2
SVG功率柜
1200*1200*2850
（具体尺寸设计时确定）
面
4
XDSSVG-10/±5
利用EUPEC的IGBT,每相功率单元为12个VPM-190-600，至少具备一个备用工作电源，每相满足“N-1”冗余满载运行
3
SVG控制柜
600*1200*2480
（具体尺寸设计时确定）
面
1
采用DSP及多FPGA的全数字控制系统，采用触摸屏显示界面，具有远程监控功能；
控制芯片：
美国TI公司的DSP微处理器
4
连接电抗
台
3
5其他技术要求
5.1出厂实验
有源动态无功和滤波补偿装置必须采用国家标准或国外先进标准进行试验。
供方提供的SVG成套装置应在厂内完成模块调试试验、整机联调试验、以及相关控制功能试验，并提供试验报告，作为随机附件，一并交付甲方
5.2验收试验
有源动态无功和滤波补偿装置的现场验收由甲方或甲方委托的单位进行，乙方应提供所需的技术资料和配合。
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。
●通电前试验
●隔离开关的检验和试验
●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
●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。
6技术服务
6.1项目管理
合同签定后,乙方应指定负责本工程的项目经理,负责协调乙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。
6.2技术文件
6.2.1乙方在订货前应向甲方提供一般性资料，如鉴定证书、报价书、典型说明书、外形图和主要技术参数。
6.2.2在技术协议签订7天内，乙方向设计院提供下列资料2份，其中1份为电子版。
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原理图、端子排图等。
6.2.3设备供货时提供下列资料8份（另附电子版AUTOCAD一份）：
设备的开箱资料应包括安装、运行、维护、修理说明书，部件清单，工厂试验报告，产品合格证，内部安装接线图。
6.2.4最终图纸应注明乙方、甲方的订货合同号并有明显最终版标记。
最终资料提交后不得任意修改，设备到货后与所提资料不符所造成的一切返工和损失由乙方负责赔偿。
6.3现场服务
在设备安装过程中派有经验的技术人员常住现场，免费提供现场服务。
常住人员协助需方按标准检查安装质量，指导安装、处理调试投运过程中出现的问题。
供方选派有经验的技术人员，对安装和运行人员免费培训。
6.4使用期限
保修期1年，在保修期内，无论任何部分（包括外协件）属于质量问题而损坏的，供方均无偿修理或更换。
7包装、运输和贮存
设备制造完成并通过试验后,应及时包装,否则应得到切实的保护,确保其不受污损。
所有部件经妥善包装或装箱后,在运输过程中尚应采取其它防护措施,以免散失损坏或被盗。
各种包装应能确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏.丢失.变形.受潮和腐蚀。
整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。
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