滤波器设计技术方案.doc

技术方案说明 工程名称 生产规模 电压（kV） 容量（kvar） 机组数量 电解槽系列电流（KA） 杭州锦江集团宁夏宁东铝业 年产30万吨 9.5 26400 6 400 青海鑫恒水电开发有限公司 年产60万吨 共两期 28 25800 7 430 中电投青铜峡迈科铝业 年产31万吨 22 27600 6 400 一、本技术方案的特点 1）无功补偿量的确定参考了项目的经验，确保不欠补也不过补。本方案设计机组总安装容量kvar，基波补偿容量kvar。 2）滤波装置设5次、7次以及11次高通支路，其中5、7次单调谐支路以补偿为主，同时防止11次以下非特征谐波放大，11次（高通）作为主滤波通道，以滤除12脉特征谐波。 ）滤波装置采用双星型中性点不平衡电流保护，该保护方式可以很灵敏地检测出电容器内部故障。同时在，以消除由于电容器投切过程中产生的过电压，保护第三绕组系统及电容器装置使其免受到过电压的冲击。 滤波补偿装置在电解系列电流500 KA运行时，以及在8台机组和7台机组运行，以及全系列和半系列运行时，整流机组注入电网的谐波电流及谐波电压畸变率应满足GB/T14549-93国家标准的要求。电压总谐波畸变率THDu≤1%。 允许注入公共联接点的谐波电流允许值按国家标准要求考核。 在8套机组运行时，整流装置的总功率因数为≥0.95，任何运行情况下总功率因数≯1；在7套机组运行时，整流装置的总功率因数为≥0.90，在任何情况下运行均不会产生谐振。不损坏电容器等设备。 滤波通道设置5次、7次、11次共3个滤波通道，满足在任何运行方式（8套机组运行或7套机组运行）时，供电系统均不发生谐振，且谐波含量均满足本技术要求中“允许注入公共联接点的谐波电流允许值”要求。 二、 1、针对国内电解铝行业整流变第三绕组发生事故的现象，本方案采取以下措施来保证第三绕组的安全性。 设谐波保护，当检测谐波电流超过设计整定值时跳开电容器。 安装PT柜，设相对地接地保护，发生相对地接地故障时先跳开电容器装置，如果故障未消除再跳开主变开关。 在装置装设，消除投切电容器时作用在整个第三绕组系统的操作过电压。 考虑装入补偿装置后第三绕组电压的抬升,若投入26000kvar后，在额定档位时变压器计算得短路阻抗X13=0.356。 Ic=26000/24/1.732=625A； △U= Ic*X13=0.356 *625≈223V； 所以，第三绕组实际电压按24.23kV考虑，本次方案设计的仿真计算均按照24.23的系统电压进行。 3、关于强磁场对设备的影响 由于距电容器较近处有500kA直流强磁场电源，我公司提供设备采取如下措施： 电容器采用不锈钢外壳，电容器框架、围栏及其附件采用低导磁材质，避免形成电磁环流。在二次回路中增加屏蔽线，我公司为设备配套的开关柜及PT柜均采用磁屏蔽措施，保护模块单独置于保护屏体内。 目 录 第一部分 系统分析 5 1.1负荷特性分析 5 1.1.1铝电解负荷性质和供电要求 5 1.1.2整流装置谐波成因分析 5 1.1.3整流装置谐波危害 6 1.2项目工程概况（用户提供） 6 1.3治理前谐波电流仿真分析 8 第二部分 方案设计 11 2.1引用标准 11 2.2无功补偿量计算 12 2.4滤波器设计 12 2.4.1 滤波装置设计原则 12 2.4.2 滤波装置工作原理 13 2.4.3 主要元器件技术参数及技术要求 16 2.5 滤波后电能质量仿真分析 19 2.5.1治理后功率因数 19 2.5.2治理后谐波电流 19 2.5.3波形仿真 21 2.5.4滤波器容量及安全性能校验 24 第三部分 供货清单 26 第四部分 其他 29 附件1 企业简介 29 附件2 主要业绩及图片 31 附件3 质量保证体系 35 附件4 质量和售后服务等的承诺 36 第一部分 系统分析 1.1负荷特性分析 1.1.1铝电解负荷性质和供电要求 按生产过程，铝电解属于熔盐电解，依靠不断地供给电解槽以直流电能，在1000℃左右将包括氧化铝的电解质进行加热和电解，生成的熔融铝沉于电解槽下部，连续不断的输入直流电流方能保持电解槽正常生产所需要的槽温。当降低直流电流时，将引起槽温下降，因而破坏槽子的热平衡，此时浮于上部的氧化铝将开始下沉槽底结疤，槽子的电阻值增大，槽电压升高，阳极效应增多，槽子处于病态，严重时电解不可能正常进行，因而工艺生产要求恒定的直流电流。直流电流大幅度的波动或降低，不但将破坏电解槽的正常生产，而且会造成槽子局部过热。当发生全停电事故时，如停电一个小时，除产生上述大幅度电流波动的严重影响外，还因电解槽逐渐冷却而危及槽子的正常寿命。铝电解负荷为一级负荷，因此设计铝电解厂供用电系统和电气设备的选择