1、寧煤神寧炭基股份有限公司bppb200-0.6/9000功率平衡裝置技術(shù)方案西安布倫帕電力無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)有限公司西安布倫帕電能質(zhì)量技術(shù)研究所有限公司二一二年七月目 錄1、用戶要求22、提供設(shè)計(jì)參數(shù)23、功率平衡裝置功率方案23.1功率平衡裝置輸出容量確定23.2功率平衡裝置輸出特性33.3裝置原理34、仿真分析41、 用戶要求1.1 8308線路所帶12500kva綠硅電阻爐負(fù)荷，突發(fā)故障投入功率平衡裝置，消耗部分電能，保證太西聯(lián)網(wǎng)變壓器送出功率7500kva。1.2 12500kva綠硅電阻爐負(fù)荷,正常倒?fàn)t期間30min，投入功率平衡裝置，消耗部分電能，保證太西聯(lián)網(wǎng)變壓器送出功率7500kva

2、。1.3 12500kva綠硅電阻爐負(fù)荷正常起爐階段，已投入功率平衡裝置，具備調(diào)節(jié)功率的功能，即逐步減小功率平衡裝置功率，不增加發(fā)電機(jī)負(fù)荷。1.4 當(dāng)電廠因特殊原因需要切除8308線路負(fù)荷，確保發(fā)電廠電網(wǎng)安全的情況下，功率平衡裝置不允許投入。2、 提供設(shè)計(jì)參數(shù)以下為用戶提供典型數(shù)據(jù)：2.1 綠硅電阻爐額定容量12500kva ，運(yùn)行最大負(fù)荷12500kva，電阻爐正常運(yùn)行的功率因素范圍 0.90.92 。2.2 綠硅電阻爐正常冶煉起爐到停爐的時(shí)間 30 min；倒?fàn)t時(shí)間30min，即阻尼裝置短時(shí)持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間。2.3 發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的功率因素范圍 0.80.85 。2.4 電廠壓煤降低發(fā)電量調(diào)

3、節(jié)時(shí)間15 min。即阻尼裝置滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間。2.5 電廠滿發(fā)后壓煤能夠降低的最大有功功率大小 75t鍋爐5000kw 35t鍋爐2500kw ；或者能提供“壓煤時(shí)間與機(jī)組發(fā)出有功功率”的簡(jiǎn)單曲線。2.6 太西外聯(lián)變壓器送電最大容量7500kva。2.7 太西外聯(lián)變壓器8607開(kāi)關(guān)，過(guò)流保護(hù)ct的變比 800/5 a；過(guò)流保護(hù)的整定值 9 a，過(guò)流整定時(shí)間1.5s；2.8 太西外聯(lián)變壓器6101，過(guò)流保護(hù)ct的變比 1000/5 a；過(guò)流保護(hù)的整定值 4.2 a，開(kāi)關(guān)過(guò)流整定時(shí)間0.8s。2.9 8308開(kāi)關(guān)過(guò)流保護(hù)ct的變比 300/5 a；過(guò)流保護(hù)的整定值 a，開(kāi)關(guān)過(guò)流整定時(shí)間 0.7

4、s。2.10 發(fā)電機(jī)出口6/35kv升壓變壓器參數(shù)：a) 型號(hào)：sf7-8000/38.5b) 空載損耗：11.785kw 負(fù)載損耗：47.555kwc) 空載電流：0.61% 阻抗電壓：7.54%2.11 6kv母線正常電壓波動(dòng)范圍 6.3-6.4kv ；35kv母線正常電壓波動(dòng)范圍 38-39kv 。2.12 綠硅電阻爐從“起爐停爐倒?fàn)t”的“時(shí)間負(fù)荷”曲線。1) 綠硅：起爐最低負(fù)荷4000kw，正常起爐一般為8000kw，4小時(shí)達(dá)到12500kw,冶煉綠硅時(shí)停爐可降負(fù)荷停爐，30分鐘可降負(fù)荷到7000kw2) 黑硅：起爐功率為50006000kw，4小時(shí)達(dá)到12500kw，冶煉黑硅時(shí)停爐為

5、滿負(fù)荷停爐，不可以降負(fù)荷停爐3、 功率平衡裝置功率方案3.1 功率平衡裝置輸出容量確定校驗(yàn)太西最大外送視在容量：pb=9000kw時(shí) s1= pb=8000kw時(shí) s1= 結(jié)論：1) 考慮到設(shè)計(jì)余度將功率平衡裝置功率pb定為9000kw；2) 當(dāng)電阻爐功率8000kw時(shí)，平衡裝置輸出功率為0w; 3.2 功率平衡裝置輸出特性3.3 裝置原理利用電網(wǎng)直流輸電大功率整流技術(shù)，通過(guò)整流變壓器與35kv線路連接，整流變二次電壓為700v,變壓器的作用是實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離（可減小電網(wǎng)與電路間的電干擾和故障影響）。整流裝置采用大功率三相橋式全控整流并聯(lián)

6、運(yùn)行，把交流電變換成大小可調(diào)的單一方向直流電。整流器的輸入端一般接在整流變壓器的二次側(cè)，把一次電壓u1，變成二次電壓u2。由晶閘管等組成的全控整流主電路，其輸出端的帶9000kw純電阻負(fù)載。只要改變觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)脈沖的時(shí)間，就能改變晶閘管在交流電壓u2一周期內(nèi)導(dǎo)通的角度，從而控制負(fù)載上電流的平均值，在阻值不變的條件下，電阻負(fù)載的i2r將隨電流平均值的改變，即電阻負(fù)載功率可調(diào)節(jié)。4、 仿真分析綠硅變電所線路仿真模型4.1 8308線路電流(x0074a-x0013a)與功率平衡裝置線路電流(x0146-x0017)分析，仿真圖形如下：此圖說(shuō)明：(x0074-x0013)：線路電流在0.3秒

7、斷開(kāi)；(x0146-x0017)平衡裝置在0.05s投入運(yùn)行，有部分電流流入功率平衡裝置，功率平衡裝置有功率消耗。4.2 1-2#發(fā)電機(jī)電流(x0250a-x0027a)與3-4#發(fā)電機(jī)電流(x0250a-x0027a)仿真圖形：此圖說(shuō)明：1-4#發(fā)電機(jī)在8308線路斷開(kāi)前和平衡裝置投入運(yùn)行后電流變化不大，反映發(fā)電機(jī)接近恒功率發(fā)電。4.3 太西聯(lián)絡(luò)變壓器(x0027a-x0108a) 在8308線路斷開(kāi)前和平衡裝置投入運(yùn)行后送出電流仿真圖形：此圖說(shuō)明：太西聯(lián)絡(luò)變壓器(x0027a-x0108a) 在8308線路斷開(kāi)前和平衡裝置投入運(yùn)行后電流有增長(zhǎng)，但變化幅度不大，變壓器未超載送電。4.4 發(fā)電廠6kv母線 (x0027a)與35kv母線 (x0089b)在8308線路斷開(kāi)前和平衡裝置投入運(yùn)行后，電壓仿真圖形：此圖說(shuō)明：發(fā)電廠6