QC成果-提高总降变电站的供电质量.ppt

提高总降变电站的供电质量,小组概况,一.选择课题,青钢现有3座110千伏总降变电站，由青岛市电业局的4条110KV线路供电，经6台变压器降压后变为6KV，10KV，35KV三个电压等级向各分厂供电。总降站的供电质量直接影响着各分厂的设备安全和生产质量。为了保证各分厂的安全稳定生产，我QC小组将本次活动的课题定为： 提高总降变电站的供电质量。,二. 现状调查,我厂110KV总降II站10KV母线上有两条馈线向第一炼钢厂两座30T精炼炉供电。精炼炉工作时不仅消耗电量和有功功率，而且无功消耗大，多数是三相电流不平衡的状态。由于精炼炉的非线性特性，运行中产生一定的谐波电流，其中2、3、5等次谐波幅值较大 。这两路馈线供电的功率因数较低维持在0.78左右，需要采取治理措施滤除一部分谐波，并进行无功补偿。,1滤除电网中的谐波，使各次谐波电流值满足中华人民共和国电能质量 公用电网谐波(GB/T 1454993)标准各次谐波电流允许值 2对电网进行无功补偿，提高电网的功率因数。,三. 目标确定,四. 要因分析,五. 要因确认 要 因 确 认 计 划,要因确认一：精炼炉操作人员未经系统培训 1.8月1日小组成员到培训部门查阅精炼炉相关操作、维修岗位的培训记录，发现均未按规定进行系统的技能培训。 2.重新抽取这些岗位的部分人员进行了考试，成绩均不理想只有50%的人员达到了80分。,是主因,要因确认二：设备运行参数不能有效调控 8月6日小组成员到精炼炉现场对相关设备进行了现场模拟实验观察，发现整个生产过程实现了计算机自动化控制，过程工艺测试以及工艺日常管理检查考核中均未发现运行参数调控、执行、跟踪不到位现象，设备运行参数能够有效调控。,不是主因,要因确认三：设备故障率高 8月12日小组成员到精炼炉现场对相关设备的管理使用、维修保养情况进行了现场调查，发现精炼炉相关设备都建立了严格的设备管理制度和设备点检制度，设备运行状态良好。,不是主因,要因确认四：精炼炉的非线性特性 8月18日小组成员到11万变电站对10KV母线上的对精炼炉供电的两条馈线线路进行了现场的谐波电流电压测量，测量数据如下 电压变比：100 电流变比：1000/5 测试方式：电压波动、电压闪变及3秒平均。,各次电压三相对比图,各次电流三相对比图,以上测试结果可以看出，10KV母线的谐波电压畸变率主要是3次谐波电压畸变率较高，10KV谐波电流主要是2、3、4、5次谐波电流较大，特别是2、3、5次谐波电流超标。谐波问题影响供电质量，对电气设备和工业生产造成危害，需采取措施加以治理。,是主因,要因确认五：精炼炉工作时会消耗大量无功功率,小组成员到11万变电站对10KV母线上的对精炼炉供电的两条馈线线路的功率因数、有功功率、无功功率进行了现场测量,三相功率因数变化曲线如下图所示 （功率因数在0.04010.99之间）,平均功率因数约为0.8左右,三相有功功率变化曲线如下表所示，最大有功功率为6.71MW，最小有功功率为0.78MW。,三相无功功率变化曲线如下图所示，最大无功功率为12.64Mvar，最小无功功率为0.575Mvar。,结果显示这两条馈线消耗大量无功功率，功率因数低维持在0.78左右，需进行无功补偿。,是主因,通过上述对末端因素的系统分析可知影响电网供电质量的主要因素有三个,精炼炉操作人员未经系统培训，操作 不科学。 精炼炉的非线性特性 精炼炉工作时要消耗大量无功功率。,六. 制定对策 对策表,七. 实施对策,对策实施一：1.组织专业培训班，聘请专业技术人员对精炼炉操作人员进行系统培训。在职工中间开展技能大比武活动，促进技术交流达到共同进步。 2.组织技术骨干到包钢，鞍钢,武钢等同行业先进企业去学习参观，学习他人先进的技术。,效果检查： 经过近几个月的对精炼炉相关操作人员的培训与参观学习，相关人员的实际操作水平和理论水平都得到了较大提高，随机对部分操作人员进行考试，测试分数都在80分以上。 证明措施有效。,对策实施二：由测试结果、谐波源的分析及计算可以确定，青钢精炼炉生产时，最大有功7000KW，自然功率因数0.75，补偿后功率因数达到0.92以上，因此确定青钢30T精炼炉需要补偿基波无功容量3600KVAR。 考虑谐波的因素，整个滤波装置的容量选5400KVA。 滤波装置方案：滤波器设2、3、5HP（高通）三个支路。 说明： 高通滤波器虽然滤波效果不如单调谐滤波器，但其滤波频带很宽，可以将3次或5次以上的高次谐波吸收一部分。从而达到抑制高次谐波的作用。,1).滤波器参数确定 2次滤波器： 装置容量 1800KVAR 每相容量 600KVAR 单台容量 200KVAR 3次滤波器： 装置容量 2400KVAR 每相容量 800KVAR 单台容量 200KVAR 5HP滤波器： 装置容量 1200KVAR 每相容量 400KVAR 单台容量 200KVAR,青钢30T精炼炉滤波装置参数,考虑巡视操作的方便与安全，隔离进线柜柜门、隔离接地开关要与上级断路器联锁。柜面有电流表、放电指示灯。,滤波器的主要继电保护及联锁 A.滤波支路设以下保护： 1. 每台电容器均采用喷逐式熔断器保护。 2. 开口三角电压保护，由放电线圈的第三副线圈接成开 口三角形，反映三相电容器不平衡情况。 3. 带有短延时的电流速断保护。 4. 过电流延时保护。 5. 母线过电压保护。 6. 母线低电压保护。 7. 单相接地保护。 8. 过电压保护。 每一滤波支路进线处设三相组合式过电压保护器。 每一滤波支路馈线处下桩头（负荷侧）设氧化锌避雷器保 护。 9. 如果需要还可以加装母线低周波保护。,B.电气联锁 1.支路进线柜未投，馈线高压柜合不上；馈线柜合上后，支路 进线柜不能操作。 2.低次滤波馈线柜未投，高次合不上。 3.低次滤波馈线柜事故跳闸后，高次随之连跳。,效果检查： 滤波器投运后，10kv母线的电压、电流波形、系统阻抗频率特性曲线、如下图,由上图可知：精炼炉补偿之前自然功率因数0.78，补偿后功率因数达到0.92以上；补偿之前3、5次谐波电流数值超过了国标 ，补偿之后都达到国家规定标准。 证明措施有效。,八. 效果检查,当采取以上措施后，我们QC小组成员与08年3月份对10kv精炼炉母线进线处的谐波电流及谐波电压畸变经测量计算得率见下表：,当采取以上措施后，精炼炉供电线路功率因数大概从0.78提高到0.92，因此每年大约节约电费5%-6%,这对于能耗高的企业来说，节约的资金将是非常可观的。 当滤波器投运后，不仅可以抑制高次谐波对系统和用电设备的影响，而且可以延长用电设备的使用寿命，降低单位产量的成本，提高产品的竞争力。 滤波器投运后，可以净化系统，提高电力系统的供电质量，为用户提供更清洁的能源，其社会效益非常深远，也将提高用户的社会形象。,九. 巩固措施,1. 不定期对精炼炉操作人员进行技能培训，并将其 制度化。 2. 建立严格的设备日检制度，点检人员与值班人员每天都要对设备的运行状况做记录。 3. 定期对滤波补偿装置的电容器、电抗器及绝缘瓷瓶进行清扫。 4. 在后台监控系统中实时监测电网的功率因数，防止发生补偿不 够或过补偿。 为了进一步验证巩固措施的有效性，我们QC小组对2007年10、11、12月份10kv精炼炉母线进线处的谐波电流及谐波电压畸变率做了跟踪验证，验证结果证实各次谐波电流都达到国家标准，电网功率因数保持在0.92以上，供电质量得到明显提高。,十一. 总结回顾及今后打算,通过本次QC活动，对于我们QC小组成员的每一个人来说，专业技能、质量意识、个人能力、QC知识、解决问题的信心以及团队精神都得到了较大幅度的提高。 本次QC攻关活动中我们小组成员在充分调查了解设备的运行状况，实地测量设备的运行参数的基础上，计算出了精炼炉需要补偿的无功容量及补偿设备的各项参数。通过引进滤波补偿装置到了净化系统，提高电力系统的供电质量的目的。,我们将继续开展QC活动，解决工作中的实际问题，确保设备的安全稳定运行。我们的下一课题是： 提高电网的安全稳定性,欢迎指导 谢谢大家,