唐鋼煉鐵廠變電站電容器組運(yùn)行分析

　　1 問題的提出

　　唐鋼煉鐵廠220kV變電站于2009年8月改造完成投入運(yùn)行，該站220kV部分采用外橋接線方式，220kV接有2臺(tái)容量為50MVA主變壓器，10kV采用雙母線接線形式，每段母線各接有一套容量為10MVA的并聯(lián)電容器成套裝置，無功補(bǔ)償電容器組投運(yùn)后，用戶反映電容器室溫度過高，擔(dān)心此狀況長(zhǎng)期運(yùn)行將影響設(shè)備壽命而無法保證運(yùn)行安全。 

　　2 分析計(jì)算 

　　2.1 電容器組接線方式及參數(shù)選型 本站根據(jù)用戶實(shí)際需要選用了2套分組自動(dòng)投切無功補(bǔ)償電容器組，布置在16mx8m的電容器室內(nèi)，串聯(lián)電抗器按照抑制5次及以上諧波進(jìn)行設(shè)計(jì)，電抗率選擇6%，單相干式空心結(jié)構(gòu)，三相疊裝布局，每套電容器分4組進(jìn)行自動(dòng)投切，4組容量分別為1000kVar、2000kVar、3000kVar、4000kVar。 

　　單臺(tái)電容器型號(hào)為BFM12/√3 -334-1W，共30臺(tái)，分4組，對(duì)應(yīng)于每組無功補(bǔ)償電容器組分別為3臺(tái)，6臺(tái)，9臺(tái)，12臺(tái)。 

　　串聯(lián)電抗器型號(hào)如下： 
　　CKSC-60/10-6%，容量60kVar，額定電流52.5A，電抗率6%；
　　CKSC-120/10-6%，容量120kVar，額定電流105A，電抗率6%；
　　CKSC-180/10-6%，容量180kVar，額定電流157.5A，電抗率6%；
　　CKSC-240/10-6%，容量240kVar，額定電流210A，電抗率6%；
　　放電線圈FD2-1.7/11/ 3-1W其變比為11/√3 kV/0.1/√3 /0.1/3kV。
　　電壓無功控制器RCBK-4(帶保護(hù)單元)  

　　2.2 現(xiàn)場(chǎng)反饋情況 無功補(bǔ)償電容器成套裝置投入運(yùn)行后，電抗器運(yùn)行溫度在80℃以上，電容器單元運(yùn)行溫度在50℃以上，電容器室內(nèi)溫度在40℃以上。 

　　經(jīng)測(cè)量，流經(jīng)各組電抗器的工作電流超過電抗器額定電流的3%～5%，用戶認(rèn)為出現(xiàn)裝置及室內(nèi)溫度過高的原因是電容器配套使用的串聯(lián)電抗器額定電流選擇偏小所致。

　　2.3 串聯(lián)電抗器參數(shù)選型復(fù)核 針對(duì)用戶提出的問題，以容量1000kVar電容器組為例進(jìn)行如下分析： 

　　2.3.1 電容器組單相容量為334kVar
　　Inr=Snr/Unr =52.59A
　　Inr:電容器組額定電流  Snr:電容器額定容量   Unr:電容器組額定電壓

　　2.3.2 對(duì)應(yīng)于1000kVar電容器組選擇了單臺(tái)容量20kVar的串聯(lián)電抗器（單相容量）
　　Unk=K·N·Unr       Ink=Snk/Unk       (見JB5346-1998)
　　Unk=6%·1·11/√3 =0.381Kv
　　Ink=Snk/Unk=52.5A
　　UNk:電抗器額定端電壓    INk:電抗器額定電流
　　Inr=52.59A與Ink=52.5A的微小差別是由于串抗6%的選擇是基于電容器組容量為1000kVar（三相容量）進(jìn)行選擇的，而實(shí)際容量為3×334kVar=1002kVar。 

　　從以上計(jì)算可以看出，串聯(lián)電抗器的額定電流選擇與電容器組的額定電流是匹配的，不存在串聯(lián)電抗器額定電流選擇偏小問題�！�

　　之所以出現(xiàn)運(yùn)行電流高于額定電流的情況，可能存在的原因是電容偏差問題。 

　　DL/T 604-1996《高壓并聯(lián)電容器裝置訂貨技術(shù)條件》中4.6.1.1條“電容器組容許的電容偏差為裝置額定電容的0～+5%”。如果電容器組出現(xiàn)+5%的電容偏差，即C=1.05Cnr（Cnr為電容器組的額定電容值）. 　        I=U·ω·C= U·ω·1.05Cnr=1.05Inr 

[$page]　　由上式可見，由于電容器組容許范圍內(nèi)的制造偏差會(huì)使實(shí)際運(yùn)行電流達(dá)到1.05倍的額定電流。

　　根據(jù)DL/