10kV高压谐波治理兼无功补偿治理方案(模板示例)

10kV系统概述依据某铜业厂供给的现有配电系统状况可知，工厂现有35KV进线一条，该线非该厂专线12脉整流特性，在运行过程中将产生以6N±1和12N±1〔N10KV铜等用电设备在运行时产生了较大的谐波注入系统112500KVA35KV/10KV%10KV母线I段12500KVA35KV/10KV%10KV母线I段电容补偿(原有〕

动力 电解线 电解线 电解线1系统用电参数分析10KVI率、功率因数及谐波的变化可归纳为：〔1〕10KV0.9210MVA，主要谐波源类型：热电解铜及大功率电机等，〔4〕10KV10KVI8000kW0.922800kVar～3300kVar3126N±112N±1〔N10KV5、7、11、13．．．5、7、11谐波相对较大，故滤波装置应考虑以滤除5、7、11次谐波为主的滤波方式。依据我司于2023/09/2110KV母线I波值分析如下：35kV10MVA90MVA689MVA。为了对滤波装置的滤波效果要求更为严格689MVA1。23456234567891011121313.784.497.075.304.695.053.493.772.854.552.394.081415161718192021222324252.024.131.753.311.562.941.381.651.292.481.192.30表1：35kV210kVPCC〔折算〕及实际测量值次数23456789101112131415允许值48.215.724.718.516.417.612.2139.915.98.314.2714实测值0.645.92.5620.34.6412.81.282.881.919.52.4120.641.6210kV35kV10kV共连接点的谐波电流允许值及各次谐波电流实际侧量值，因15次以上的各次谐波相对较小，表中不一一列出。上述谐波电流通过主变返送到电网，会造成上级电网母线谐波电流〔电压〕超标。因此，本10kV母线I10kV〔考核点的谐波及功率因数满足国家标准的要求。GB/T14549-93公用电网谐波电压〔相电压〕限值见表3。3电网标称电压kV0.386103566110

电压总谐波畸变率%

各次谐波电压含有率%奇次 偶次5.04.05.04.02.04.03.21.63.02.41.22.01.60.8〔方均根值不应超过表3中规定的允许3中的谐波电流允许值的换算见附录B〔补充件〕谐波次数及谐波电流允许值4谐波次数及谐波电流允许值234567891011121314151617181920212223786278623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.11443342134142411118.5167.1136.16.85.3104.79.04.34.93.97.4262013208.5156.46.85.19.34.37.93.74.13.26.02.85.42.62.92.34.515127.7125.18.83.84.13.15.62.64.72..22..51.93.6.1.73.21.51.81.42.716138.1135.49.34.14.33.35.92.75.02.32.62.03.81.83.41.61.91.52.8129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.71.71.91.52.81.32.51.21.41.12..1I10kVI0.928000kW0.922800～3300kVar按如下公式即计算出需要补偿的无功功率sec2 1 sec2 1 2Q＝P〔1 －2 〕COS=0.98得到需要补偿的无功功率Q＝1800kVar，以下将以此无功补偿容量作为设计各滤波回路的依据，同时考虑其它局部小负荷接入运行或全部负荷都满负荷运行时，10kVI段母线所需的无功补偿量。滤波补偿对网压波动的改善推想引起网压波动的缘由在于电网无功功率的变化，有关网压波动的计算公式如下：Sb—系统基准容量电压波动最大值为：Vmax(%)=100*△Qmax/ScSc=Sb/XsSc—供电点至电源的短路阻抗标么值。补偿前的Vmax(%)=100*△Qmax/Sc=100*3.3/156=2.1Vmax(%)=100*△Qmax/Sc=100*1.5/156=1–取补偿前一样有功功率为参考。滤波补偿对网压波动的改善是明显的。10kVFC滤波方案确实定承受三频率点滤波，用系统仿真分析比较了多组滤波组合的滤波效果，并从中选出5，7，1111115，7，115,7，111111111146，91.54，6，9波本身就比较小，故不会对系统产生影响，也不会超标。仿真分析给出谐波吸取曲线：210kV(156MVA)滤波组合——谐波吸取率图310kV(156MVA)滤波组合——系统阻抗图图示说明高压滤波补偿装置投入后，10kV容量小的对谐波电流吸取效果优于短路容量大的。曲线看出注入主变的2105%，3110%，4130%，535%，6120%，730%，870%，980%，10150%，1125%，1170%。由此可见，滤波装置投入后对第346102流乘以该次谐波阻抗值〔变压器，即得到该次谐波电压值，将各次谐波电压值的平方求和后开平方，得到UTHD。滤波回路组合的电路构造每相回路由滤波电容与滤波电抗串联，三相由三个单相接成Y型，中性点绝缘，含开410kV母线I柜的真空接触器把握，共有把握柜3电流互感器真空接触器5次熔断器电流互感器真空接触器7次熔断器电流互感器真空接触器11次熔断器5711次次次5次电容放电7次电容放电11次电容放电线线线圈圈圈5次电抗7次电抗11次电抗R10KVI段10KVI段滤波器接入开关LZZB7-10Q隔离接地开关隔离接地开关隔离接地开关5次滤波支路7次滤波支路11次滤波支路510kVH5H7H11备注电容器(uF)23.8919.1123.89三相电容器安装容量(kVar)1267(7.5kV)1017(7.5kV)1267(7.5kV)3550三相电容器输出容7506007502100量(kVar)电抗器〔毫亨〕17.3310.993.54电抗器50〔44〕40(35)50(44)〔〕内为基波值额定电流A电抗器的额定电流是指该回路的基波电流与各次谐波电流均方根值。610kV滤波支路内容5711单台额定电压〔kV〕7.57.57.5单台额定容量〔kVar〕211169211单台额定电流〔A〕2822.528单台电容〔μF〕11.959.5611.95有效容量/相〔kVar〕250200250安装容量/相〔kVar〕126610131266额定电流/相〔A〕564556电容器连接方式/相222三相总台数〔台〕666滤波支路5711滤波支路5711内容额定电感值〔mH〕17.3310.99.54额定电流〔A〕504050要求可调范围＋10%～－10%＋10%～－10%＋10%～－10%数量〔台〕11110%～＋10%，滤波电容器组制造误差0%～＋3%计算出来的，但制造厂制造的滤波电抗器可调范围一般在－5%～＋5%，这样必需对电抗器可调范围、滤波电容器的制造误差加以限制。滤波电容器选型如下：5次滤波电容器选用AFM7.5-211-1W7次滤波电容器选用AFM7.5-169-1W11AFM7.5-211-1W滤波电抗器〔铁芯或空芯电抗〕选型如下：5次滤波电抗器选用LKGKL—10-50A-17.33，Q=407次滤波电抗器选用LKGKL—10-40A-10.99，Q=4011次滤波电抗器选用LKGKL—10-50A-3.54，Q=40电抗器通过调整两个一样线圈间距离来调整电感，调整范围－5%~＋5%。设备订货时必需对电抗器、滤波电容器组的制造误差加以限制。(3〕滤波器电容器内部故障及成套保护不平衡电流保护过电压保护失电压保护电流速断保护氧化锌避雷器抑制过电流保护操作过电压单台滤波电容器承受喷逐式熔断器放电线圈放电保护滤波器保护可以装在相应的断路器柜上可。对滤波器的监控要求10KV调谐，一般不允许每套滤波器的某个支路单独运行〔以免对低次谐波产生放大，滤波支路的投入间隔取0.5～1分钟，投入时从低次往高次按5、7、111175〔切除时无间隔要求。滤波器的监控可以承受JKWX把握器实现对滤波器的把握和监视，监控必需具备以下功能：琐跳闸；记录开关变位、保护动作、电压、电流、有功功率、无功功率等参数；投切；指示故障类型；f.监测滤波器室内温度，超限报警；e.测电容器的放电容状况等；滤波器成套设备333399 10KV10KV前后台并列把握方式由前台向后台供给电容器组开关节点：各滤波回路电容过电流保护常开接点一对各滤波回路电容零序电压保护常开接点一对各滤波回路电容电流不平衡差保护常开接点一对各滤波回路电容过电压保护常开接点一对各滤波回路电容欠电压缩保护常开接点一对各滤波回路真空接触器常开常闭接点各一对设计依据本治理方案遵循的标准为：GB12326-2023《电能质量电压波动和闪变》GB12325-1990《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》GB/T14543-1995《电能质量三相电压允许不平衡度》GB311.1-5-86 《高压绝缘协作与试验技术》GB50227-95 《并联电容器装置设计标准》JB7111-93 《高压并联电容器装置》行标DL/T586-95 《电力设备监造技术导则》《钢铁企业电力设计手册》技术指标及考核指标谐波电压限值和谐波电流限值：符合国标GB/T14549-93的要求。月平均功率因数PF〔10kVI〕0.95具有把握、联锁、检测