威瀚：深圳地铁3号线无功补偿设计方案10.10.7.docVIP

 目 录 第一部分：工程概况 3 第二部分：地铁供电系统分析 4 第三部分：国内地铁供电系统高压SVG有源补偿发展历史 4 第四部分：容性无功容量计算依据 5 1、草铺主变压器参数 5 2、110KV侧回路参数 5 3、草铺主变35KV侧各线段资料 5 4、现场运行状况分析 6 第四部分：系统容性无功容量估算 8 1、三号线草铺站35KV侧SVG容量计算 8 1.1、110KV电缆充电容性无功容量估算 8 1.2、2台主变的空载感性无功容量估算 8 1.3、35KV电缆充电容性无功容量估算 9 2、草铺站主变电所35KV母线侧无功补偿容量确定 10 第五部分：设计方案 10 1、总体设计方案 10 2、设备型号确定 11 3、对于本项目来讲采用这种补偿方案的优势 11 4、投入运行后效果 12 第六部分：H.SVG动态无功发生装置产品简介 12 1、H.SVG概述 12 2、H.SVG工作原理 12 3、技术优势 13 4、H.SVG技术参数 14 第一部分：工程概况 深圳地铁三号线草铺主变电所线路图 深圳地铁三号线草铺主变电所系统采用110kV/35kV电源进行供电，该变电站有两台容量为40MVA的主变，两台主变分开同时运行，从清水河变电站110KV侧引进电源。草铺主变电站线路通过主变降压为35kV向各车站、车场变电所供电。 在35kV供电系统采用分区供电，几个相临的车站变电所（降压变电所或牵引变电所）通过串接的方式组成一个供电分区。主变电站向每个供电分区的一个变电所供电，分区的其它变电所通过串接的方式获得电源。三号线草铺主变电站35KV I段线路和II段线路设有联络开关，正常情况下联络开关断开。110kV线路和35kV线路通过交流电缆连接，构成地铁供电系统。 本技术建议书根据提供的相关数据及我公司对现场实际查看了解，结合电力系统对高压无功功率补偿装置相关基本要求，以及本公司开发、设计、制造和在地铁铁路、港口、化工、造纸、船厂、钢铁、煤矿、汽车、船舶、石油等行业投运数套动态无功补偿装置的工程经验及相关试验测试鉴定结果设计，所提供的设计方案供用户方参考。 第二部分：地铁供电系统分析 在地铁供电系统中，三相电力电缆由于相间及相对地存在电容，因此在正常或单相接地时，均有电容电流流过线路。正常情况下线路电容电流增大会引起空载线路末端电压升高，造成分断设备开合困难，容易引起谐振操作过电压。当发生单相接地故障时，接地电容电流增大，电弧不易熄灭，会引起故障扩大。由于电缆线路相间及相对地间电容远远大于架空线路的分布电容（通常为20~30倍），所以电缆线路的电容电流远大于架空线路的电容电流，故影响电力线路电容电流的大小主要是电缆线路的电容。 在地铁供电系统中，重载时线路无功功率呈感性，功率因数较低。不同负荷性质的功率因数不同，动力负荷的功率因数最低，只有0.7左右；照明负荷的功率因数在0.8左右；牵引负荷的功率因数最高，为0.95左右。当系统不采取无功补偿措施时，白天高峰时段功率因数达到0.9以上。而其它运行时段，牵引负荷小，特别是在夜间休车时段，牵引负荷为零，动力照明负荷也只有白天的10%左右，而供电系统由于电缆的充电无功效应，产生了大量的容性无功，倒送到电力系统，功率因数很低，而且是向电力系统倒送无功，每月给运营部门造成大量的电力损耗和罚款。轻载时线路无功功率呈容性，直接影响到系统负荷的功率因数、功率损耗和电网的安全运行。 第三部分：国内地铁供电系统高压SVG有源补偿发展历史 随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，20世纪80年代，基于逆变器结构的静止无功发生器（SVG）登上了无功补偿的舞台，也称静止同步补偿装置（STATCOM）或静止调相器（STATCON)。 SVG动态无功发生电源是第三代无功补偿技术，基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿功能质的飞跃，它不再采用大容量的电容器和电抗器，而是采用大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的转变，可补偿容性无功，又可补偿感性无功。SVG核心部分采用大功率IGBT组成的逆变器进行无功功率补偿，突破了传统的动态无功补偿技术。SVG与并联电容器和并联电抗器这类无源补偿装置相比，性能更为先进，能实现感性、容性无功双向、连续调节，代表了电网无功功率补偿领域高技术水平。 SVG的出现为解决地铁供电系统电容电流增大的问题和实现无功感性、容性双向补偿的要求提供了可供选择的设备。目前，国内以广佛线为开端开始采用SVG双向补偿，白天用来补偿感性无功、降低电能损耗，夜间用来补偿电缆容性无功、保证电网经济、安全运行。2009年以宁波地铁、青岛地铁为代表，也逐步开始采用SVG进行补偿。 第四部分：容性无功容量计算依据 1、草铺