减小发电机和变压器的电抗

1.减小发电机和变压器的电抗

发电机的同步电抗xd在电力系统总电抗中占的比重较大，若能有效地减小xd，则可以提高系统的功率极限从而提高静态稳定性。xd＝xad＋xσ，减小xd主要是减小xad，而减小xad就得增大发电机定子、转子间的空气隙或减小定子绕组的匝数。这样做的目的是使发电机的电动势和容量减小，若要维持发电机电动势和容量不变，则会使单位容量的投资增加，很不经济。所以，发电机装设自动调节励磁装置，可起到减少发电机电抗的作用，提高了电力系统的静态稳定性，且投资较小。

虽然变压器的电抗在系统总电抗中所占的比重不大，但变压器在运行时，电抗的标幺值应在一定的范围内，不能太小。所以，变压器的电抗不需特殊制造，在选用时应尽量选用电抗较小的变压器。

2.减小线路电抗

线路电抗在电力系统中所占的比重较大，特别是远距离输电线路电抗所占比重更大，因此减小线路的电抗，对提高电力系统的功率极限和稳定性有重要的作用。直接减小线路电抗可采用以下方法：(1)用电缆代替架空线；(2)采用扩径导线；(3)采用分裂导线。前两种方法因投资过大等问题，难以普遍实现。因此，在330 k V及以上的输电线路上，经常采用分裂导线来减小线路电抗。

采用分裂导线时，对其结构方式(如每相分裂根数和分裂间距等)要加以综合考虑。对于普遍结构的分裂导线，过多的分裂根数和过大的分裂间距对减小电抗的效果并不显著，一般分裂根数不超过4根，分裂间距以400～500 mm为宜。

3.提高线路的额定电压

从功角特性方程可知，提高线路额定电压等级，可提高静态稳定极限，从而提高静态稳定的水平。此外，提高线路额定电压等级也可以等值地看作减小线路电抗。因为当用统一的基准值计算各元件电抗的标幺值时，线路电抗为(www.xing528.com)

式中，UNL——线路的额定电压。

可见，线路电抗标幺值与其电压的平方成反比。当然，提高线路电压后，也提高了线路及设备的绝缘水平，加大了铁塔及带电结构的尺寸，从而使系统的投资增加。因此，对应一定的输送功率和输送距离，应有其对应的在经济上合理的额定电压等级。

4.采用串联电容器补偿

串联电容器补偿就是在电力线路上串联电容器以补偿线路的电抗。一般而言，在较低电压等级的线路上的串联电容补偿主要用于调压，在较高电压等级的线路上的串联电容补偿则主要用于提高系统的稳定性。在这种情况下，补偿度对系统的影响较大。补偿度就是电容器电抗和没有补偿的线路感抗的比值，即KC＝XC/XL。补偿度越大，系统中总的等值电抗越小，系统的稳定性越高。但补偿度的增大受到很多条件的限制。

当补偿度过大时，可能使短路电流过大，短路电流还可能呈容性，从而导致某些继电保护装置误动作。此外，当补偿度过大时，系统中的等值电抗减小，这时系统中电阻对感抗的比值R/X∑将增大，系统中的阻尼功率系数D可能为负，系统会发生低频的自发振荡，破坏系统的稳定性。并且在过大的补偿后，发电机的外部电路可能呈容性，同步发电机的电枢反应可能起助磁作用，即同步发电机出现自励磁现象，使发电机的电流、电压迅速上升，直至发电机的磁路饱和为止。

串联电容器一般采用集中补偿，当线路两侧都有电源时，补偿电容器一般设置在中间变电所内。当只有一侧有电源时，补偿电容器一般设置在末端变电所内，从而避免产生过大的短路电流。一般以补偿度KC＜0.5为宜。