池州海螺總降6kV側(cè)增設(shè)限流電抗器簡(jiǎn)介

趙賢斌 李江濤 胡慶 李武

摘 ?要：利用限流電抗器可以有效限制系統(tǒng)短路電流，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，改善在系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)供電質(zhì)量，保證設(shè)備可靠供電。

關(guān)鍵詞：高壓系統(tǒng);大容量快速熔斷器;短路電流;限流電抗器

中圖分類號(hào)：TM47 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）13-0134-02

Abstract： The use of current limiting reactor can effectively limit the short-circuit current of the system， stabilize the system voltage， improve the quality of power supply when the system is short-circuited， and ensure the reliable power supply of the equipment.

Keywords： high voltage system; large capacity fast fuse; short circuit current; current limiting reactor

1 概述

池州海螺水泥有限公司位于安徽省池州市，建有1*8000t/d+6*4500t/d共七條熟料生產(chǎn)線。公司七條熟料生產(chǎn)線配有兩座總降，由四臺(tái)主變供電，七條熟料生產(chǎn)線同時(shí)配套了四套余熱發(fā)電機(jī)組，四套余熱發(fā)電機(jī)組分別接入總降四臺(tái)主變壓器下的6kV母線。由于余熱發(fā)電系統(tǒng)晚于熟料生產(chǎn)線建設(shè)、投運(yùn)，當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)接入到主變壓器下的6kV母線時(shí)，系統(tǒng)短路電流增大，熟料生產(chǎn)線原先配套的6kV開關(guān)柜短路容量不能滿足安全運(yùn)行要求，為此，在余熱發(fā)電系統(tǒng)接入到主變壓器下的6kV母線的同時(shí)，在發(fā)電機(jī)出口至總降聯(lián)絡(luò)柜中增加了大容量快速熔斷器柜，以達(dá)到在發(fā)生短路故障時(shí)，通過大容量快速開關(guān)柜的動(dòng)作，將發(fā)電機(jī)組從主變壓器下的6kV母線上分離開，以滿足6kV開關(guān)柜安全運(yùn)行要求。

2 問題的提出

由于水泥廠水泥熟料生產(chǎn)線上各用電設(shè)備眾多，難以避免發(fā)生短路故障，經(jīng)常發(fā)生因短路故障造成大容量快速熔斷器柜動(dòng)作的情況，由此造成的不利影響有：一是每次動(dòng)作后必須要更換快速熔斷器，由于快速熔斷器為專業(yè)產(chǎn)品，更換后還需要作調(diào)試與模擬試驗(yàn)，必須專業(yè)廠家人員進(jìn)行，恢復(fù)過程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力;二是快速熔斷器每次動(dòng)作時(shí)都會(huì)伴隨著系統(tǒng)電壓的突變，這樣易造成其它電氣設(shè)備因?yàn)殡妷翰▌?dòng)造成停機(jī)故障的發(fā)生，對(duì)連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)線造成生產(chǎn)中斷，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失;三是快速熔斷器有誤動(dòng)作的情況發(fā)生，造成不必要的發(fā)電系統(tǒng)不能正常接入到工廠供電系統(tǒng)之中，浪費(fèi)了發(fā)電所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

3 解決辦法

通過分析，查閱相關(guān)資料，如果取消大容量快速熔斷器柜，采用在總降主變壓器6kV側(cè)串聯(lián)限流電抗器，將能很好的解決上述問題：（1）能在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，將短路電流限制在6kV開關(guān)柜的額定短路電流之內(nèi)，滿足其安全運(yùn)行條件;（2）短路故障消除后，系統(tǒng)即可恢復(fù)正常工

作，無需對(duì)限流電抗器進(jìn)行維護(hù);（3）限流電抗器在限制短路電流時(shí)，不會(huì)造成系統(tǒng)電壓突變，從而不會(huì)引發(fā)其它設(shè)備因電壓波動(dòng)造成停機(jī)，可保證生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行。

具體實(shí)施方案如下：

3.1 海螺變概況

110kV進(jìn)線二回，110kV主接線終期為單母線分段接線主變2臺(tái)，容量分別為1臺(tái)25MVA和1臺(tái)35MVA，室外布置;容量為35MVA

6kVⅠ、Ⅱ段為單母線分段接線，接入#1發(fā)電機(jī)組，容量為18MW的發(fā)電機(jī)組。

6kVⅢ段為獨(dú)立單母線接線，接入#2發(fā)電機(jī)組，容量為12MW的發(fā)電機(jī)組。

#1、#2發(fā)電機(jī)組分別在發(fā)電機(jī)出口至總降聯(lián)絡(luò)柜中配置了一臺(tái)大容量快速熔斷器柜。

3.2 姥山變概況

110kV進(jìn)線一回，110kV主接線為單母線接線;主變2臺(tái)，容量分別為1臺(tái)31.5MVA和1臺(tái)35MVA，室外布置;容量為35MVA

6kVⅠ、Ⅱ段為單母線分段接線，分別接入#3、#4發(fā)電機(jī)組，容量均為18MW的發(fā)電機(jī)組。

#3、#4發(fā)電機(jī)組分別在發(fā)電機(jī)出口至總降聯(lián)絡(luò)柜中配置了一臺(tái)大容量快速熔斷器柜。

改造前池州海螺水泥有限公司電氣系統(tǒng)接線圖如圖1。

3.3 改造內(nèi)容

（1）在姥山變的31.5MVA和35MVA的變壓器低壓側(cè)各加裝一臺(tái)限流電抗器。

（2）在海螺變的25MVA和35MVA的變壓器低壓側(cè)各加裝一臺(tái)限流電抗器。

改造后的系統(tǒng)接線方式如圖2。

3.4 設(shè)計(jì)范圍

加裝6千伏限流電抗器。設(shè)計(jì)最大風(fēng)速取30米/秒，設(shè)計(jì)覆冰厚度為5毫米，冰的比重0.9克/立方厘米。

3.5 設(shè)備選型

計(jì)算條件：在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下;海螺變110kV母線隔離開關(guān)在斷開位置;姥山變6kV母線分段;未加裝#3、#4限流電抗器前。

根據(jù)短路電流計(jì)算得出姥山變 6kV 未加裝電抗器側(cè)母線三相短路電流為36.92kA，海螺變6kV未加裝電抗器側(cè)母線三相短路電流為32.04kA，海螺變及姥山變6kV進(jìn)線開關(guān)額定開斷電流分別為40kA、50kA，能滿足開斷短路電流要求，而各6kV出線開關(guān)、余熱機(jī)組送出線路開關(guān)和6kV母聯(lián)開關(guān)額定開斷電流均為31.5kA，不能滿足開斷短路電流要求。

為解決6kV側(cè)短路電流超標(biāo)問題，根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布置，以及盡量減少電能損耗的情況下，在姥山變#1主變及海螺變#3主變低壓側(cè)串接限流電抗器，具體為在姥山變#1主變低壓側(cè)串接一臺(tái)阻抗電壓百分比為10%，額定電流為3500A的限流電抗器，在海螺變#3主變低壓側(cè)串接一臺(tái)阻抗電壓百分比為6%，額定電流為2500A的限流電抗器。經(jīng)計(jì)算，海螺變及姥山變6kV母線側(cè)短路電流均能限制在30kA以下。選取電抗器2s額定短時(shí)耐受電流大于50kA，電抗器動(dòng)穩(wěn)定電流大于75.5kA。經(jīng)校驗(yàn)，電壓損失△U%小于5%，滿足電壓質(zhì)量要求。限流電抗器采用干式空心疊加式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，場(chǎng)地能夠滿足安裝限流電抗器。

4 結(jié)束語

該項(xiàng)目實(shí)施后，取消了四臺(tái)大容量快速熔斷器柜，增設(shè)了四臺(tái)限流電抗器，消除了大容量快速熔斷器柜對(duì)生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)效益的不利影響。項(xiàng)目自改造完畢投運(yùn)至今，期間歷經(jīng)過數(shù)次高壓系統(tǒng)短路故障的發(fā)生，限流電抗器系統(tǒng)正常發(fā)揮了限制短路電流作用，公司供電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，改造達(dá)到了預(yù)期效果。

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