1/5電抗器的應用與分析（原創(chuàng)）電抗器在長治電網(wǎng)中的應用與分析【關鍵字】電抗器串聯(lián)電抗器并聯(lián)電抗器短路容量無功補償【摘要】本文就電網(wǎng)中電抗器的應用原理進行了簡要介紹，并結合電網(wǎng)規(guī)劃闡述了500KV超高壓系統(tǒng)中并聯(lián)電抗器的作用。電抗器是電網(wǎng)中普遍采用的重要電氣設備之一，在電網(wǎng)中的應用極為廣泛。目前在長治電網(wǎng)中，電抗器的應用主要有以下三個方面1、限制短路電流。電網(wǎng)中采用的電抗器，實際上是一個沒有導磁材料的空心電感線圈。它可以根據(jù)需要布置為垂直、水平或品字形三種裝配形式。隨著電力系統(tǒng)的日益發(fā)展，短路容量不斷增大，使一些斷路器的分斷容量明顯不足，為此必須將短路容量加以限制，以選擇一些輕型斷路器。目前在變電站的一次接線中，尤其是在610KV系統(tǒng)中采用抗器，主要是用來限制短路電流。同時由于短路時電抗壓降較大，它可以維持母線的電壓水平，保證了用戶電動機工作的穩(wěn)定性。圖1所示為幾種常見的普通電抗器的接線方式。這幾種接線中，由于采用了電抗器限制故障容量，因此，都2/5能夠采用輕型開關相配合。圖1B與A相比較，在線路短路故障時，能維持母線的電壓水平，但是一次投資比較大，正常的功率損耗及電壓損失也比較大。A母線分段電抗器；B線路串聯(lián)電抗器；C變壓器二次串聯(lián)電抗器圖1電抗器接線圖2、限制高次諧波。近年來，在電力系統(tǒng)中為了消除由高次諧波電壓、電流所引起的電容器故障，在電容器回路中采用串聯(lián)電抗器的方法來改變系統(tǒng)參數(shù)，已取得了顯著的效果。3、補償充電無功。并聯(lián)電抗器還被用來補償電纜線路的充電無功功率。隨著城市電網(wǎng)建設水平的提高，不僅10KV電纜線路，而且35220KV電纜線路敷設量也在逐漸增加。電纜線路與架空線路相比，其單位長度的電抗小，一般為架空線路的3040；正序電容大，一般為架空線路的2050倍；由于散熱條件不同，同樣截面的導體，電纜長期允許通過的電流值一般只有架空線路的50。因此電纜線路相對架空線路而言，其運行特點是損耗越小，充電無功功率多，負荷輕。電抗器在超高壓長距離輸電線路上采用的并聯(lián)電抗器是接在高壓輸電線路上的大容量的電感線圈，其作用是3/5補償超高壓輸電線路的電容和吸收其無功功率，防止電網(wǎng)輕負荷時因容性功率過多而引起電壓升高及其他異狀。超高壓系統(tǒng)的主要特征之一是輸電線路有大量的容性充電功率。100KM長的500KV線路容性充電功率約為100120MVAR，為同樣長度220KV線路的67倍。如此大的容性充電功率給電網(wǎng)的操作帶來了許多麻煩，因此在超高壓線路上一般要裝設并聯(lián)電抗器。并聯(lián)電抗器，它在電網(wǎng)中的主要作用如下1、避免發(fā)電機帶長線出現(xiàn)的自勵磁。2、限制工頻電壓升高，便于同期并列。超高壓輸電線路一般距離較長，從二三百公里至數(shù)百公里，由于采用了分裂導線，所以線路的電容很大，每條線路的充電容性功率可達二三十萬千乏。當容性功率通過系統(tǒng)感性元件發(fā)電機、變壓器和輸電線路電感等時，會在電容兩端引起電壓升高。反映在空載線路上，會使線路上的電壓呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，即所謂“容升”現(xiàn)象。嚴重時，線路末端電壓能達到首端電壓的倍以下，如此高的電壓是電網(wǎng)無法承受的。在長線路首末端裝設并聯(lián)電抗器，可補償線路上的電容，削弱這種容升效應，從而限制工頻電壓的升高。3、降低操作過電壓。當開斷帶有并聯(lián)電抗器的空載線路時，被開斷導線4/5上剩余電荷即沿著電抗器以接近50HZ的頻率作振蕩放電，最終泄入大地，使斷路器觸頭間電壓由零緩慢上升，從而大大降低了開斷后發(fā)生重燃的可能性。當電抗器鐵芯飽和時上述效應更為顯著。另一方面，500KV斷路器一般帶有合閘電阻。當裝有合閘電阻的斷路器合閘于空載線路上時，合閘過電壓發(fā)生在合閘電阻短路的瞬間。過電壓的大小取決于電阻上的電壓降，也即取決于電阻上流過電流的大小。線路有補償時，流過電阻的電流小，因而合閘過電壓也大為降低。此外，高壓電抗器降低了空載線路的電壓升高，因而降低了各種操作過程中的強制分量，對線路上各種操作過電壓都有限制作用。4、限制潛供電流，有利于單相自動重合閘。為提高運行可靠性，超高壓電網(wǎng)中一般采用單相自動重合閘，即當線路發(fā)生單相接地故障時立即斷開該相線路，待故障處電弧熄滅后再重合該相。但實際情況是當故障線路兩側開關斷開后，故障點電弧并不馬上熄滅。一方面，由于導線存在分布電容，會從健全相對故障相感應出靜電耦合電壓；另一方面，健全相的負荷電流通過導線間的互感，在故障相感