池州海螺总降6kV侧增设限流电抗器简介

赵贤斌 李江涛 胡庆 李武

摘  要：利用限流电抗器可以有效限制系统短路电流，稳定系统电压，改善在系统发生短路时供电质量，保证设备可靠供电。

关键词：高压系统;大容量快速熔断器;短路电流;限流电抗器

中图分类号：TM47 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）13-0134-02

Abstract： The use of current limiting reactor can effectively limit the short-circuit current of the system， stabilize the system voltage， improve the quality of power supply when the system is short-circuited， and ensure the reliable power supply of the equipment.

Keywords： high voltage system; large capacity fast fuse; short circuit current; current limiting reactor

1 概述

池州海螺水泥有限公司位于安徽省池州市，建有1*8000t/d+6*4500t/d共七條熟料生产线。公司七条熟料生产线配有两座总降，由四台主变供电，七条熟料生产线同时配套了四套余热发电机组，四套余热发电机组分别接入总降四台主变压器下的6kV母线。由于余热发电系统晚于熟料生产线建设、投运，当发电系统接入到主变压器下的6kV母线时，系统短路电流增大，熟料生产线原先配套的6kV开关柜短路容量不能满足安全运行要求，为此，在余热发电系统接入到主变压器下的6kV母线的同时，在发电机出口至总降联络柜中增加了大容量快速熔断器柜，以达到在发生短路故障时，通过大容量快速开关柜的动作，将发电机组从主变压器下的6kV母线上分离开，以满足6kV开关柜安全运行要求。

2 问题的提出

由于水泥厂水泥熟料生产线上各用电设备众多，难以避免发生短路故障，经常发生因短路故障造成大容量快速熔断器柜动作的情况，由此造成的不利影响有：一是每次动作后必须要更换快速熔断器，由于快速熔断器为专业产品，更换后还需要作调试与模拟试验，必须专业厂家人员进行，恢复过程费时、费力;二是快速熔断器每次动作时都会伴随着系统电压的突变，这样易造成其它电气设备因为电压波动造成停机故障的发生，对连续运行的生产线造成生产中断，造成不必要的经济损失;三是快速熔断器有误动作的情况发生，造成不必要的发电系统不能正常接入到工厂供电系统之中，浪费了发电所产生的经济效益。

3 解决办法

通过分析，查阅相关资料，如果取消大容量快速熔断器柜，采用在总降主变压器6kV侧串联限流电抗器，将能很好的解决上述问题：（1）能在系统发生短路故障时，将短路电流限制在6kV开关柜的额定短路电流之内，满足其安全运行条件;（2）短路故障消除后，系统即可恢复正常工

作，无需对限流电抗器进行维护;（3）限流电抗器在限制短路电流时，不会造成系统电压突变，从而不会引发其它设备因电压波动造成停机，可保证生产线连续运行。

具体实施方案如下：

3.1 海螺变概况

110kV进线二回，110kV主接线终期为单母线分段接线主变2台，容量分别为1台25MVA和1台35MVA，室外布置;容量为35MVA

6kVⅠ、Ⅱ段为单母线分段接线，接入#1发电机组，容量为18MW的发电机组。

6kVⅢ段为独立单母线接线，接入#2发电机组，容量为12MW的发电机组。

#1、#2发电机组分别在发电机出口至总降联络柜中配置了一台大容量快速熔断器柜。

3.2 姥山变概况

110kV进线一回，110kV主接线为单母线接线;主变2台，容量分别为1台31.5MVA和1台35MVA，室外布置;容量为35MVA

6kVⅠ、Ⅱ段为单母线分段接线，分别接入#3、#4发电机组，容量均为18MW的发电机组。

#3、#4发电机组分别在发电机出口至总降联络柜中配置了一台大容量快速熔断器柜。

改造前池州海螺水泥有限公司电气系统接线图如图1。

3.3 改造内容

（1）在姥山变的31.5MVA和35MVA的变压器低压侧各加装一台限流电抗器。

（2）在海螺变的25MVA和35MVA的变压器低压侧各加装一台限流电抗器。

改造后的系统接线方式如图2。

3.4 设计范围

加装6千伏限流电抗器。设计最大风速取30米/秒，设计覆冰厚度为5毫米，冰的比重0.9克/立方厘米。

3.5 设备选型

计算条件：在系统最大运行方式下;海螺变110kV母线隔离开关在断开位置;姥山变6kV母线分段;未加装#3、#4限流电抗器前。

根据短路电流计算得出姥山变 6kV 未加装电抗器侧母线三相短路电流为36.92kA，海螺变6kV未加装电抗器侧母线三相短路电流为32.04kA，海螺变及姥山变6kV进线开关额定开断电流分别为40kA、50kA，能满足开断短路电流要求，而各6kV出线开关、余热机组送出线路开关和6kV母联开关额定开断电流均为31.5kA，不能满足开断短路电流要求。

为解决6kV侧短路电流超标问题，根据设备现场布置，以及尽量减少电能损耗的情况下，在姥山变#1主变及海螺变#3主变低压侧串接限流电抗器，具体为在姥山变#1主变低压侧串接一台阻抗电压百分比为10%，额定电流为3500A的限流电抗器，在海螺变#3主变低压侧串接一台阻抗电压百分比为6%，额定电流为2500A的限流电抗器。经计算，海螺变及姥山变6kV母线侧短路电流均能限制在30kA以下。选取电抗器2s额定短时耐受电流大于50kA，电抗器动稳定电流大于75.5kA。经校验，电压损失△U%小于5%，满足电压质量要求。限流电抗器采用干式空心叠加式。根据现场情况，场地能够满足安装限流电抗器。

4 结束语

该项目实施后，取消了四台大容量快速熔断器柜，增设了四台限流电抗器，消除了大容量快速熔断器柜对生产线稳定运行及经济效益的不利影响。项目自改造完毕投运至今，期间历经过数次高压系统短路故障的发生，限流电抗器系统正常发挥了限制短路电流作用，公司供电系统运行稳定，改造达到了预期效果。

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