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高压电网中并联电抗器的应用

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第38卷 云南电力技术 Vo1.38 No.3 2o10年6月 YUNNAN EU CTRIC P0WER June.2010 高压电网中并联电抗器的应用 赵淑英 (云南送变电工程公司,云南昆明650216) 摘要:论述了并联电抗器在高压电网中应用的必要性,并从结构型式、额定电压、安装容量、安装位置等几 方面论述高压并联电抗器的ig. ̄b-.e--求。 关键词:并联电抗器高压电网 中图分类号:TM47 文献标识码:B 文章编号:1006—7345(2010)03一O053—02 1 刖 罱 量的感性无功补偿装置(包括并联电抗器和静止无 电网建设中,负荷的快速增长对无功的需求也 功补偿器)来补偿容性充电功率,或在轻负荷时吸 大幅上升,在超高压、大容量的电网中,安装一定 收无功功率、控制无功潮流、稳定网络的运行电压、 数量感陛的无功补偿装置,其主要目的是补偿容性 维持输电系统的电压稳定。高压并联电抗器可以吸 充电功率,在轻负荷时吸收无功功率、控制无功潮 收系统容性无功功率、系统的过电压和潜供电 流、稳定网络的运行电压,从而降低系统损耗、提 容电流、提高重合闸成功率。线路并联电抗器还可 高系统供电效率,进一步改善电压质量,维持输电 以削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工 系统的电压稳定。 频电压升高,改善沿线电压分布和轻载线路中的无 2无功补偿方式 功分布并降低线损减少潜供电流,加速潜供电弧的 1)同步调相机。同步调相机属于早期无功补偿 熄灭,提高线路自动重合闸的成功率,有利于消除 装置的典型,它不仅能补偿固定的无功功率,对变 发电机的自励磁。可以通过调整并联电抗器的数量 化的无功功率也能进行动态补偿。 来调整运行电压。 2)并补装置:并联电容器是无功补偿领域中应 4并联电抗器的选择 用最广泛的无功补偿装置,但电容补偿只能补偿固 4.1结构型式的选择 定的无功,尽管采用电容分组投切相比固定电容器 1)按相数分,有单相电抗器和三相电抗器 补偿方式能更有效适应负载无功的动态变化,但是 两种。 电容器补偿方式仍然属于一种有级的无功调节,不 2)按其本体的结构特点分,有干式和油浸式两 能实现无功的平滑无级的调节。 种。干式电抗器一般用于35kV及以下的电压,可装 3)并联电抗器:目前所用电抗器的容量是固定 在户内或户外,又分为干式空芯和干式铁芯两种。 的,除吸收系统容性负荷外,用以抑制过电压。以上 干式空芯电抗器是目前用得较多的一种型式,它具 几种方式在电力系统中已经有多年的应用经验,并 有结构简单、重量轻、便于运输和安装、噪音低、 取得了一定效果。 无渗油问题、维护方便、无铁芯饱和等优点。但干 3安装并联电抗器的必要性 式空芯电抗器对所使用的绝缘材料和技术要求较高。 在超高压、大容量的电网中,需要安装一定数 油浸式电抗器的结构和电力变压器相似,不同的是 收稿日期:2009—11—09 53 2010年第3期 云南电力技术 第38卷 其铁芯带有气隙,主要由线圈、铁芯和油箱等部件 组成,在运行中可能发生绝缘、铁芯漏磁、振动噪 提高单相快速重合闸的成功率的要求。最后确定 的并联电抗器容量,可以用补偿度K表示: K=QI/Qc, 音和渗漏油等问题,但从安全可靠性和经济价值等 方面比较有显著的优点。 铁轭 图1 三相空心壳式并联电抗器结构示意图 图2 三相铁心式并联电抗器结构示意图 4.2额定电压的选择 安装并联电抗器的目的是补偿充电功率,把 过高的电压降低到正常运行的水平,而当系统电 压低于正常运行水平时就应将电抗器切除。正常 运行电压是电抗器长时期承受的电压,电抗器的 额定电压的合理取值应该按正常运行电压来确定。 额定电压如果按最高电压确定,正常运行时,其 输出容量将会降低,即损失容量。而目前系统电 压偏高,会使电抗器在高于其额定电压的条件下 运行,从而因过负荷过热而加速绝缘老化。运行 中出现的一些问题与额定电压选得过低也不无关 系。因此,并联电抗器的额定电压应该在最高电 压和标称电压之间选择,具体数值需要参考主变 压器三次侧的额定电压和系统的正常运行电压。 4.3安装容量的选择 超高压并联电抗器容量的选择与许多因素有 关,需进行技术经济综合论证,但应首先考虑限 制工频过电压的需要,同时兼顾系统同期并列点 的合理选择、检验系统发生自励磁的条件、满足 大小运行方式时无功平衡的要求,以及潜供电流、 54 式中:Q1一并联电抗器的容量(MVA) Qc一线路的充电功率(Mvar) 一般取补偿度K=40%一80%。 4.4安装位置的选择 除了直接接在超高压线路上的超高压并联电 抗器外,还有接在超高压变电站变压器三次侧的 10kV~63kV中压并联电抗器,其容量一般为 30Mvar或45Mvar。。随着大城市地下电缆配电系 统的不断扩展,电缆容性充电电流引起的轻负荷 期的电压升高也日益引起重视。一些供电部门要 求在变电站低压侧装设10kV、35kV三相并联电 抗器,容量为5Mvar~10Mvar,以稳定电压。 在安装地点方面,有户内和户外两种安装方 式。户内装置的漏磁对建筑物有一定影响;户外 装置可以减少磁场对建筑物的影响,但对绝缘材 料的耐候性要求较高。 5安装并联电抗器的优点 1)提高了电网运行的经济性。由于投切电 杭器可对线路的无功潮流进行,故减少了无 功流动所造成的有功损耗,有利于降低线路损失。 2)改善了电网运行的安全性。 3)有利于提高系统稳定性和线路的送电能 力,有利于网络的并列运行。 4)有利于消除同步发电机带空载长线路时 可能出现的自励磁谐振。 5)有利于潜供电弧的消灭和装设单相快速 自动重合闸。 6 结束语 电抗器作为无功补偿手段,在电力系统中是 不可缺少的,需求也相应增长,电力电子技术的 发展会对电力系统和电力装备带来很多变化,但 作为无功补偿元件的电抗器在目前是不可缺少的。 

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