35kV动态无功补偿装置（SVG）冷却方式技术改造.docx

35kV 动态无功补偿装置SVG冷却方式技术改造尚衍超国投江苏能源一、总体介绍调研电网公司了解，随着电网考核制度完善和加强，为实 现“双碳”目标，高耗能产业面临限产、限电，能源企业面临着严峻考验。近期江苏电网重修订统调发电机组考核治理方法中第 33 条“加强对 AVC 投运与调差力气的考核”。响水电站主要考虑通过 SVG 水冷方式改造，大幅度提高设备稳定性，削减电网公司两个细则的考核，削减维护本钱，对不满足要求进展改造。二、案例背景响水恒能永能太阳能发电于 2023 年 12 月 25 日并网发电，装机规模 120MW。响水光伏电站安装 1 套 35kV 24Mvar 户内风冷直挂 SVG 成套设备，由思源清能电子生产，型号为 QNSVG-24/35。电站自投运发电以来，已连 续运行 8 年，电站所处地理东部沿海及化工厂边缘，环境湿度及盐碱度较大，SVG 设备受恶劣环境导致大量电路板老化严峻，设备故障率较高。三、问题分析一电网考核电网公司因 SVG 故障造成对电网无功调整缺乏导致的电压不合格率考核， AVC 调整力气不满足电网要求被考核，影响电站在江苏省两个细则执行状况的评比排名。二设备安全SVG 设备老化造成设备绝缘性能下降，长期运行可能会导致电气设备发生火灾风险，威逼其他设备安全与运维人员安全。三运维投入SVG 设备老化造成 AVC 调整力气大幅度下降，调峰调压、调峰度夏期间以及重大节假日，运维人员需花费更多时间和精力对设备全方面维护检修，花费较大的人力和财力及物力， 对电站安全稳定运行造成确定影响。四设备故障自 2023 年 4 月 7 日SVG 设备故障跳闸 23 次，停机时长2800h，故障缘由主要为模块过温跳闸及模块通讯及驱动故障 跳闸。五解决方案响水电站主要考虑通过 SVG 水冷方式改造，大幅度提高设备稳定性，削减电网公司两个细则的考核，削减维护本钱， 对不满足要求进展改造，提出以下两种解决方案：1. 依据现场实际运行需求，原有 35kV 户外风冷直挂 SVG 成套设备户外隔离开关、启动装置包括启动开关和启动电 阻、避雷器、连接电抗器、隔离开关至开关柜一次电缆和 二次电缆、围栏可利旧；交直流屏、后台、采样、开关柜位 置等至把握柜二次电缆可利旧，但是考虑水冷与风冷构造差 异，同时考虑距离偏差需增加转接端子箱及续接二次电缆。 其余设备需全部更换。2. 原SVG 设备厂家，照旧承受风冷散热形式进展技改。考虑到现场运行的原 SVG 设备承受风冷散热形式且运行 7 年时间，局部 SVG 内部模块设备已到达使用损耗报废标准，需要将原设备 SVG 的模块全部换。一水冷优点（1） 冷却方式良好：可调，按水温调整。（2） 密闭性完整：可以完全密闭。（3） 冷却效果好：受环境影响小，冷却效果好，设备寿命长。（4） 环境适应性好：设备几乎不受凝露、盐雾、风沙、盐碱和暴雪5等恶劣环境影响，工作稳定。（6） 设备维护牢靠：冷却设备维护工作量小，维护周期为 12 年。（7） 牢靠性密闭清洁：设计运行条件可以良好得以保证。（8） 热容性热容较大，断水 1 分钟内不会造成设备过温失效。（9） 运行噪音小，在 60dB 以下。（10） 运行损耗平均运行损耗小。（11） 技术要求水冷设备系统简洁，对技术要求高。四、工作过程及措施对策改造方案供给的水冷系统，技术先进、运行稳定、性能优异。水冷系统相比传统的风冷方式，具有高功率密度、安全 裕量大、环境适应力气强和噪音小等突出优点，是目前大功 率电力电子设备 SVG 首选的冷却方式。水冷方案的描述如下：水冷系统的内循环为水冷环路，外循环为风冷方式，如以以下图所示。IGBT 产生的热量通过水冷散热器传递到循环水流中， 热水汇流至主出水管在水泵的压力作用下，流经安装在设备外部的水-空热交换器，经铜管和翅片将热量进一步传递给外 部风冷系统，同时水流降温后回流至主进水管。整套水冷系统是自循环系统，因此提高设备的防尘力气和环境适应性， 从而大大提高牢靠性。（1） 水冷散热方案描述将SVG 室全密封，设备发出 95%的热量均通过水热交换器带走，其余 5%由空调散热。（2） 水冷散热方案特点设备与外界隔绝，因此可以适应各种恶劣环境。在施工阶段时间安排上分为四个阶段：土建施工；配电设 备施工；电缆铺设及 SVG 安装、系统调试收尾交工。按子系统进展调试，按子系统进展竣工交接验收。A） 土方A-1 开挖：土方开挖承受机械开挖，沟槽挖好后准时埋管， 待工程师验收合格后准时回填。A-2 土方回填：土方回填前将填土部位的垃圾及杂物等清 理干净，回填土分层铺摊，每层铺土厚度把握在 180 mm 内， 承受人工夯实，每层夯三遍，一夯压半夯，夯夯相连，行行相连，纵横穿插，并加强对边缘部位的夯实。 B 电缆铺设预备工作直埋电缆敷设；电缆沿支架、桥架敷设铺砂 盖砖回填土埋标桩水平敷设垂直敷设挂标志牌 管口防水处理剥麻刷油挂标志牌。C 系统调试及试车为确保系统安全投入运行和保护装置及自动把握线路的可 靠工作，除单体元件调试外，还必需进展各种保护装置及自控系统的全面调试工作。调试人员应在调试前，生疏各种保护装置和自控线路的动作原理图，同时还要了解安装总体布置，对整个的变配电系统布置格局、设计意图和有关继电保护动作整定值。（1） 一般性检查。（2） 用 500V 摇表测取二次回路的绝缘电阻。测量前将二次回路接地点及不能承受摇表电压的元件撤除。（3） 进展变配电系统各种继电保护装置的系统调试，进 行整组试验。（4） 模拟试运行。（5） 带电试运行。（6） 空载试运行。（7） 负载试运行。五、结果分析1、满足省电力公司“两个细则”运行治理相关要求，减 少因设备缘由造成的“两个细则”考核风险。2、通过对现 SVG 室空余位置改造，可实现专列的备品备件间用于存放电力安全生产需要的物资，同步实现标准化管 理。3、削减故障损失电量和修理本钱。六、启发与点评响水恒能永能光伏电站于 2023 年 5 月收购以来，自 2023 年并网以来，已运行 8 年有余，随着江苏省电网公司对 SVG 设备性能要求渐渐提高和考核力度的加大，针对电站老旧设备需要重评估运行力气，针对高故障率、缺陷多的设备进展技术改造，可提高设备稳定性，提升电站收益和发电量。对于工程公司和运维团队来说，提前预警此类风险，一是避开了设备运行不稳定带来的人力、物力的投资，二是消退了设备安全隐患，避开站内设备存在较大缺陷，三是针对其他设备开展排查，邀请厂家到站，对设备运行状况进展评估消缺。