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1、油田综合电能质量管理装置技术方案22020年4月19日文档仅供参考(70直流电机驱动型钻机)综合电能质量(稳压、晃电、无功补偿滤波等)技 术 方案新能动力(北京)电气科技有限公司 11月18日一、规范和标准 设备所遵循的主要现行标准,但不但限于下列标准的要求,所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求,除非另有特别外,合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。DL/T672-1999 DL/T597-1996 GB/T 11920- GB 1207- SD 325-89 GB/T 311.6- JB/T 5346-1998 DL/T620 GB/T 11032- GB290
2、0 GB/T 311.2- GB 2536 GB 5273-1985 GB/T 775.1- GB/T 775.2- GB/T 775.3- GB/T 4109- GB 1094.1-1996 GB 1094.2-1996 GB 1094.3- GB 1094.5- GB/T 6451- JB/T 10088- DL/T 574- GB/T 13499- GB/T 12325- GB 12326- GB/T 14549-1993 GB/T 15543- GB/T 14285- GB 50217- GB/T 14598.3-1993DL/T 677- Q/RX 220-09 包装标准。 国家电网
3、公司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。二、现场情况被测单位: 辽河油田某钻井队测试单位:新能动力(北京)电气科技有限公司测试时间: 4月版本信息版本日期测试人方案编制审核批准联系人1李培虎1基础数据负荷情况说明: 主要负载为直流电机,产生典型的6K1次谐波。平均功率因数0.44以上。 2测试数据2.1测试仪器HIOKI 3198电力谐波分析仪:监测及记录电力质量,当问题出现时分析它产生的原因,电力质量故障诊断功能最全面的仪器,测量功率因数,突升,突降,闪变,谐波分析到50次,高频瞬态测量,检测及波形显示,4电流通道及4电压通道。2.2测试报告
4、2.2.1测试点选择测试单位:新能动力(北京)电气科技有限公司测试仪器:HIOKI 3198用户名称辽河油田测试时间 -04电压等级0.6kV测试地点油机出线侧系统说明测试现场由油机发电机直接给负载供电,因此我们选择在发电机电源出线侧采用1P2W接线方式对系统进行电能质量测试,测试电压为相电压,电流、有功功率,无功功率均为单相功率。2.2.2测试数据电压、电流波形图电压电流及功率因数值电压及电压畸变率电流及电流畸变率各次谐波电流参数值1) 该系统有四台发电机并联运行供电,电压为10KV/0.6KV,该供电系统存在6K1次谐波,特别是5、7次谐波较严重,使系统电压电流发生畸变,影响设备的正产运行
5、及安全生产。一般负载自然功率因数不到0.5,吸收大量的无功功率,使得大量无功电流反馈电网。2)由于内部小电网存在电压波动,存在供电质量差,造成设备不能正常工作。鉴于此我们按设计配置我公司MEC系列电能质量综合优化装置(SVG+APF+DVR),使其满足国家相关标准的要求及系统设备正常运行需要。2.3满足现场环境条件 2.3.1 周围空气温度 最高温度: 40 最低温度: -40 最大日温差: 25 2.3.2海拔高度: 1000m2.3.3环境相对湿度平均值: 95 (25时)2.3.4 地震烈度: 7 度2.3.5 污秽等级: III 级2.4满足技术指标 本次供货设备0.6KV母线电能质量
6、综合优化装置的补偿调节功能(含解决晃电功能)完全满足”国家电网公司对接入电网技术规定”中有无功功率、运行电压、闪变、谐波及功率因数等的技术要求,并达到国家技术指标要求。额外要求附加功能:要求MEC具备零电压低电压穿越功能,可对系统出现电压暂降(单相或任意两相;三相电压同时跌落幅度不超40%),实现对用户负载系统支撑2秒钟不断电;并对用户电压出现升高或跌落超出+5%时起到稳定电压作用,保证用电设备正常运行。2.4.1 功率因数补偿 装置能以功率因数值和电压(电压波动)进行调节。2.4.2谐波要求 母线电压总谐波畸变率低于国家标准 GB/T14549-93。总谐波电压畸变奇次谐波电压畸变偶次谐波电
7、压畸变5.0%4%3%2.4.3电压波动(闪络)母线电压的电压波动满足国家标准 GB/T12326 。三、动态无功补偿装置所满足以下技术要求3.1.1动态无功补偿装置的组成本方案根据提供现场用户情况,设计以下配置:一次侧额定电压10KV,副边电压0.6KV有时会因为原变电压波动造成波动,造成敏感负载跳闸断电停止运行,根据用户负荷功率和供电存在问题,为保证用电设备的正常运行,后备能源的充分,由1套额定容量3.0Mvar(0.6KV)MEC组成,其中MEC是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MEC从电气、结构上完全独立,分别补偿电网无功、谐波、闪变、电压波动需求,任意一组MEC停机
8、不影响其余MEC运行,且每组MEC内部单元也完全独立。(本MEC方案预计可将上述特征谐波滤除率70%以上),另本次供货设备具备解决晃电功能,对由市电和负载引起的晃电故障,本装置为系统负载提供2秒支撑保证不断电。3.1.2输出容量:成套装置以母线无功功率最低,功率因数最高为控制目标,且多余容量用于补偿系统谐波,经过静止无功补偿器可实现动态无功补偿装置的输出容量从感性无功至容性无功连续自动调节。 3.1.3 响应时间:成套装置可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,实现任意工况的的高功率因数运行。装置动态响应时间小于5ms。3.1.4谐波特性:动态无功补偿装置输出电压谐波含量满
9、足国标要求,并实现有源滤波功能。3.1.5运行效率:装置运行过程中,最大有功损耗不大于成套装置总输出容量的2%3.1.6过载能力:动态无功补偿装置具有短时(2s)过载能力,过载容量为成套装置总容量的30%。3.1.7冷却方式:动态无功补偿装置采用采用强迫风冷散热,冷却系统应采用先进、安全、可靠的独立风道散热方式,适应现场环境,无需定期更换滤网。3.1.8电源系统 本机自身供电,柜内配UPS。3.1.9人机界面8寸彩色液晶触摸显示屏,全中文界面,操作灵活方便,可靠性高。3.2 MEC技术要求: MEC并联式逆变器技术参数:额定频率:50HZ额定容量:3.0Mvar0.6KV额定电压:0.6kV容
10、量调节范围:从额定感性容量到额定容性容量连续调节冷却方式:强迫风冷平均损耗:小于2%响应速度:小于5ms(1) 成套装置应采用德国最新一代的全控型器件IGBT(英飞凌)。装置主回路元件的选用,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) 系统主电路采用多单元并联结构,每个单元可独立工作,可带电摘除异常单元而不影响系统整体工作。(3) 装置大功率电力电子元器件具有完善的保护功能,包括: 直流过压保护; 电力电子元件损坏检测保护; 触发异常保护; 过压击穿保护等。 (4) 功率电路的柜体密闭防尘,所有电力电子元件应与外界空气隔离,保证装置的长期可靠性。(5) 成套装置
11、具备免维护功能。四、功能介绍4.4.3 其它功能:稳压、调整三相不平衡、具备低电压(零电压)穿越功能。4.4.4现场参数设置功能。具有供值班员使用的参数设置功能,所有设置的内容可保存一年以上而不丢失,不受停电和干扰信号的影响;4.4.5 事件顺序记录当各类保护动作或监视的状态发生变化时,控制器将自动记录事件发生的类型、相别及动作值,事件按顺序记录,可经过液晶进行查询,并以通讯方式远传。动作次数可永久保存,即使掉电也不丢失。五. 供货范围5.1供货范围根据所需设备MEC动态无功补偿装置型号,具体供货清单如下表所示: 主要供货清单序号名称尺寸及数量单位数量备注1MEC(0.6KV)1200*800
12、*2200(壹台900*800*2200,两台500*800*2200壹台)套1采用DSP及多FPGA的全数字控制系统,采用触摸屏显示界面,具有远程监控功能;控制芯片:美国TI公司的DSP微处理器,每个单元可独立运行,相互备份。六. 技术文件6.1 技术文件1. 提供一般性资料,如鉴定证书、报价书、典型说明书、外形图和主要技术参数。2. 提供1)组装图:成套装置总装配图。包括外型尺寸、总重量、及其它附件。2)基础图:标明成套装置的尺寸、基础位置和尺寸及要求。3)电气原理图:包括成套装置的内部、外部接线;监控系统的外型尺寸安装图及原理图、端子排图等。3. 提供下列资料4份(另附电子版AUTO CAD一份):设备的开箱资料除了上面所述图纸资料外,还包括安装、运行、维护、修理说明书,部件清单,工厂试验报告,产品合格证,内部安装接线图。 4. 最终图纸有明显最终版标记。6.2 应提供的技术文件序号资料目录文件内容提交数量提交时间1证书鉴定证书订货前2说明书典型说明书订货前安装、运行、维护、
