动态无功补偿装置SVG技术规范书
动态无功补偿装置SVG技术规范书
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国电中卫宣和光伏电站一期
20MWp工程
35kV无功补偿成套装置
技术规范书
采购方:国电太阳能系统科技(上海)有限公司
供货方:
设计方:上海能辉电力科技有限公司
批准:
审核:
校核:
编写:
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第一章总的要求
1.1. 本技术协议适用于国电宣和光伏电站一期20MWp工程35kV静止型动态无功补偿成套装置,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.本设备技术协议书提出了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协议书的优质产品。
1.3.供方提供的设备必须完全符合本协议书的要求。
1.4. 供方应执行本技术协议所列标准。有不一致时,按较高标准执行。
1.5.若供方所提供的技术协议前后有不一致的地方,以有利于设备安装运行、工程质量为原则,由买方确定。
1.6.合同签订后1周内,按本协议要求,供方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给买方,由买方确认。
1.7.本设备技术协议书未尽事宜,由供、需双方在技术联络会时协商确定。
1.8.供方保证提供的产品符合安全、健康、环保标准的要求。供方对成套设备(含辅助系统与设备)负有全部技术及质量责任,包括分包(或采购)的设备和零部件。买方有权参加分包、外购设备的采购和技术谈判,供方和买方协商,最终买方确定分包厂家,但技
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术上由供方负责归口协调。
1.9.在签订合同之后,买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求,在设备投料生产前,供方在设计上给予修改。具体项目由买卖双方共同商定。
1.10. 本设备技术协议书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。
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第二章工程概况
本工程拟建在宁夏回族自治区中卫市宣和镇境内。中卫市地处黄河前套之首,位于宁夏回族自治区中西部,宁、甘、蒙三省区交汇处,东与吴忠市接壤,南与固原市及甘肃省靖远县相连,西与甘肃省景泰县交界,北与内蒙阿拉善左旗毗邻,地跨36°09′N～37°43′N 、104°17′E～106°10′E,东、西长约130km,南、北宽约180km。项目规划容量100MWp,本期建设20MWp。
根据稳定电网电压的需要,本次在35kV母线侧装设一套容量为±4Mvar无功补偿装置。
第三章标准和规范
3.1 合同设备包括供方向其它厂商购买的所有附件和设备,这些附件和设备应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,除非另有特别说明,将包括在交货前有效的任何修正和补充。
3.2 除非合同另有规定,均须遵守最新的国家标准(GB)和国际电工委员会(IEC)标准以及国际单位制(SI)标准,尚没有国际性标准的,可采用相应的生产国所采用的标准,但其技术等方面标准不得低于国家、电力行业对应的各种标准、法规、规定所提出的要求,当上述标准不一致时按高标准执行。
3.3 供方提供的设备和配套件要符合以下最新版本的标准,但不局限于以下标准,所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新
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版本或其修正本的要求,除非另有特别说明外,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>
GB 1207-1997<电压互感器>
SD 325-89<电力系统电压和无功电力技术导则>
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>
GB311.2～311.6-83 <高电压试验技术>
GB11 024 <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>
ZBK48003<并联电容器电气试验规范>
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>
GB5316<串联电抗器>
GB1985-89<交流高压隔离开关和接地开关>
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JB 5346-1998<串联电抗器>
DL/T 462－1992<高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件>
DL/T653-1998 <高压并联电容器用放电线圈订货技术条件>
JB/T 3840-1985<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/T 11032- <交流无间隙金属氧化物避雷器>
GB/T 11024.1- <放电器>
GB2900 <电工名词术语>
GB3ll.1～6 <高压输变电设备的绝缘配合>
GB3ll.7 <高压输变电设备的绝缘配合使用导则>
GB 5582 <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>
GB 2536 <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 1094.1-1996 <电力变压器第一部分总则>
GB 1094.2-1996 <电力变压器第二部分温升>
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GB 1094.3-1996 <电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验>
GB 1094.5-1996 <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/T 12325- <电能质量供电电压允许偏差>
GB 12326- <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/T 15543- <电能质量三相电压不平衡>
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
国家现行包装运输标准。
其它有关的现行标准。
以上标准应执行最新版本,当上述标准与现行标准不一致时按高标准执行。如果本技术协议有与上述规程、规范和标准明显抵触的条文,供方应及时通告买方进行书面解决。
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所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织(ISO)和国际单位制(SI)的标准。
3.4 上述标准和规定仅提出了基本的技术要求。如果供方提出了更经济合理的设计、材料、制造工艺等,同时又能使供方提供的设备性能达到本技术协议书的要求,并确保安全﹑稳定﹑连续运行,在征得买方同意后,供方能够不全部使用上述标准和规定。
3.5 对于采用引进技术产品的设备,在采用上述标准的同时,还应采用国外有关标准。但不得低于相应的中国国家标准。
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第四章技术要求
4.1 环境条件
最高温度 37.6℃
最低温度 -29.2 ℃
年平均气温 8.8℃
地震烈度超过8度
海拔 1331.2米
污秽等级Ⅲ级
爬电比距: ≥2.5cm/kV (最高运行电压条件下)
多年平均相对湿度: ≤57％
4.2 工程条件
4.2.1工程建设
根据稳定电网电压的需要,本次在35kV母线侧装设一套容量为±4Mvar无功补偿装置。
4.2.2系统概况
4.2.2.1电网侧系统概况
1)系统电压 35kV
2)系统最高电压 40.5kV
3)系统额定频率 50Hz
4)35kV系统短路电流 4.07kA(有效值)
5)系统中性点接地方式不接地
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4.2.2.3 安装地点: 动态无功补偿成套装置(SVG):户内安装;
连接变压器:户外安装。
4.3 成套补偿装置技术要求:
本工程装设容量为±4Mvar 35kV动态无功补偿装置1套,装置主要包括:1套额定容量±4Mvar的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的SVG型静止无功发生器成套装置,并成套配备相应的自动控制监控和保护系统等成套装置,SVG装置使用年限不少于20年,质保期2年。单套装置包括静止无功发生器(SVG)、连接变压器、隔离开关等,单套成套装置额定补偿容量为感性4MVar~_容性4MVar。
每套成套装置以进线无功功率及母线电压作为控制目标,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,实现变电站在任意负荷下的高功率因数运行;应满足无功功率、电压调节、功率因数及谐波治理等的技术要求,并要求达到以下技术指标:
1) 输出容量
成套装置以35kV侧母线无功功率、35kV母线电压作为控制目标,SVG装置额定补偿容量为感性4Mvar～容性4Mvar无功双向连续快速可调。
2)响应时间
SVG装置可动态跟踪电网电压变化,并根据变化情况动态调节无功输出,实现稳定电压的作用。动态响应时间不大于5ms。
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3)过载能力
成套装置应具有短时过载能力,过载无功补偿容量为成套装置总容量的15%。
4)冷却方式
成套装置采用热管+强迫风冷,技术先进、运行安全可靠,适应现场环境。
5)谐波电压
注入系统公共连接点(P.C.C.点)110kV母线的谐波电压总畸变率、奇次谐波电压含有率、偶次谐波电压含有率均满足中华人民共和国国家标准
公用电网谐波电压限值(相电压)
6) 谐波电流
注入系统公共连接点(P.C.C.点)110kV母线的各次谐波电流满足中华人民共和国国家标准
注入110kV电网公共连接点的谐波电流允许值
单位:A
7) 三相电压不平衡度
负载在电网公共连接点110kV母线引起的电压不平衡度≤1.3%,满足中华人民共和国国家标准GB/T 15543- <电能质量三
相电压不平衡>的要求。
8)电压波动
去除背景电压波动后,在电网公共连接点110kV母线的电压波动d％≤2%,满足中华人民共和国国家标准GB 12326- <电能质量电压波动和闪变>的要求。
9) 功率因数
在成套装置的补偿容量足够的前提下, 35kV母线经补偿后其月平均功率因数cosΦ≥0.98,且不过补偿。
10)成套装置噪声:＜75dB
11)成套装置损耗:＜控制对象额定功率的0.8%
12)过电压能力:120%额定电压
4.3.1 逆变功率单元技术协议参数
采用先进的全控型器件IGBT,装置主回路元件的选用应留有足够的电流、电压裕度。要求元件IGBT选用优质原装进口产品,单个IGBT安装在自然冷却的散热器上,散热器具有良好的散热特性。
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额定频率: 50Hz
额定容量: ±4Mvar
额定电压: 10kV
容量调节范围: 从额定感性容量4Mvar到额定容性容量4Mvar连续快速可调(等量双向连续快速可调)
冷却方式: 热管+强迫风冷
平均损耗: <0.8%
谐波特性: <3%IN
响应速度: ≤5ms
1)成套装置应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,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)换流链元件应选用优质原装进口产品,采用耐压为1700V,电流为400A的IGBT。
3)系统主电路应采用链式串联结构,星型连接,每相由若干个换流链模块组成,并采用冗余设计,满足”N-1”的运行要求;
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;
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触发异常保护;
过压击穿保护等。
4.3.2 保护和监控系统
1)控制屏的外形及组成
控制屏采用柜式结构,柜体选用优质”三防”产品,抗强电磁干扰能力强,必须有国家权威机构出具的电磁兼容试验报告。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等几个主要部分组成。各部分实现以下功能:
主控机箱:具有自主知识产权及专利的全数字化控制器,由各功能板卡组成,采用分相瞬时电流控制策略。
2)主控制器的基本功能
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;成套装置具有供值班员使用的参数设置功能,所有设置的内容不受停电和干扰信号的影响;
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、分闸及状态监控在变电站后台保护上实现。
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采用RS485通讯接口,modbus通讯协议。
4)显示功能
控制器采用工控机,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:
·显示35kV侧的电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率;
·显示SVG装置的输出电流;
·显示逆变器各个阀体的工作状态;
·显示各类保护动作情况及故障告警等信息;
?主接线图
?实时曲线和历史曲线
?历史事件记录
?故障录波
?链式装置单元状态监视
5)保护功能
成套装置采用综合保护策略,以提高装置可靠性;
SVG 应具备的保护类型有:
系统级保护:电网电压过压保护、SVG输出过流保护,以及其它应由SVG 成套装置完成的保护,供货方承诺其提供的保护设备能够实现成套装置所有内部故障的保护。
功率单元级保护:直流母线过压保护、IGBT元件驱动故障保
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护、超温保护、速断、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。
其它保护功能设置如下保护
氧化锌避雷器抑制操作过电压
6)与综自系统的接口
成套装置应提供用于综自系统、五防系统和断路器操作的接口,包括成套装置内部各设备的位置信号、状态信号,联锁断路器分、合闸的指令,主控制器和保护装置的状态和动作信号灯。
4.3.3连接主母线为铜母线;所有支撑绝缘子要求为防污型;
4.3.4连接变压器(即35kV降压变压器)技术要求
型号:S11-/35
容量:4000kV A
额定频率:50Hz
电压变比:38.5±2×2.5%kV /10kV
组别:Yy0
短路阻抗:12%
空载损耗:<13kW
负载损耗:<75kW
过载能力:200%(1Min)、110%长期运行
温升限值:
绕组平均温升:<65K
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上层油温:<50K
铁芯、油箱及结构表面:<75K
额定绝缘水平:
注1:单独试验的套管,其耐用水平按上表,并附单独试验报告套管额定电流值应与变压器过载能力相一致。套管端子允许荷载应满足GB/T4109-1999的要求。
注2:外绝缘水平按海拔高度米修正系数1.11进行修正。
冷却方式: 自冷
安装条件: 户外(油浸式)
1)连接变压器选用三相油浸式双绕组铜线无载调压升压变压器。
2)采用优质铜纸包导线、新日铁或武钢冷轧硅钢片;带有油枕、呼吸器及气体瓦斯保护等;二次端子箱为不锈钢材质,防护等级IP54, 二次端子为凤凰端子或魏德米勒端子,留15%备用端子;出厂时油质化验合格,不含乙炔,氢含量不超标。
3)连接变压器额定容量:4MV A。
4)按照海拔米进行外绝缘修正并满足户外安装要求。
5)变压器本体配置的所有控制箱均为不锈钢壳体,具有通风、防雨、防小动物功能,设有照明设施和电加热器,且控制箱至本体电
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缆随本体供应,测温电缆、控制电缆长度应能满足实际接线需要(电缆为带铠装、低烟无卤阻燃型)。
6)储油柜
储油柜采用胶囊储油柜,应具有与大气隔离的油室。油室中的油量可由构成油室的胶囊的膨胀或收缩来调节,胶囊应采用不渗透热油及空气的合成橡胶制作,气室经过吸湿型呼吸器与大气相通。
套管升高座等处积集气体应经过带坡度的集气总管引向气体继电器,再引至储油柜。在气体继电器水平管路的两侧加蝶阀。
储油柜应装有油位计(带高、低油位时供报警的密封接点)、放气塞、排气管、排污管、进油管、吊攀和人孔。
7)油箱
变压器油箱的顶部不应形成积水,油箱内部不应有窝气死角。
变压器应能在其主轴线和短轴线方向在平面上滑动或在管子上滚动,油箱上应有用于双向拖动的拖耳。变压器底座与基础的固定方法,应经买方认可。
所有法兰的密封面应平整,密封垫应有合适的限位,防止密封垫过度承压、龟裂老化造成渗漏。
油箱上应设有温度计座、接地板、吊攀和千斤顶支架等。
油箱上应装有梯子,梯子下部有一个能够锁住踏板的挡板,梯子位置应便于对气体继电器的检查和采集气样。
变压器油箱应装有下列阀门:
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