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利用并联电抗器调节电压稳定性及防止过电压

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过调整并联电抗器的数量,向电网提供可阶梯调节的感性无功,补偿电网剩余的容性无功,调整运行电压,保证电压稳定在允许范围内。装设并联电抗器吸收线路的充电功率,防止超高压线路空载或轻负荷运行时,线路的充电功率造成线路末端电压升高。装设并联电抗器可限制由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压,避免危及系统的绝缘。

利用并联电抗器调节电压稳定性及防止过电压

一、并联电抗器的型号

并联电抗器的型号表示和含义如下:

产品型号字母额定容量(kvar);电压等级(kV)。

并联电抗器实物如图9-1所示。

二、并联电抗器的作用

(1)中压并联电抗器一般并联接于大型发电厂或110~500kV变电站的6~63kV母线上,用来吸收电缆线路的充电容性无功。通过调整并联电抗器的数量,向电网提供可阶梯调节的感性无功,补偿电网剩余的容性无功,调整运行电压,保证电压稳定在允许范围内。

(2)超高压并联电抗器一般并联接于330kV及以上的超高压线路上,主要作用如下:

1)降低工频过电压。装设并联电抗器吸收线路的充电功率,防止超高压线路空载或轻负荷运行时,线路的充电功率造成线路末端电压升高。

2)降低操作过电压。装设并联电抗器可限制由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压,避免危及系统的绝缘。

3)避免发电机带长线出现的自励磁谐振现象。(www.xing528.com)

4)有利于单相自动重合闸。并联电抗器与中性点小电抗配合,有利于超高压长距离输电线路单相重合闸过程中故障相的消弧,从而提高单相重合闸的成功率。

三、并联电抗器的结构

1.空心式电抗器

空心式电抗器没有铁芯,只有线圈,磁路为非导磁体,因而磁阻很大,电感值很小,且为常数。空心电抗器的结构形式多种多样,用混凝土将绕好的电抗线圈浇装成一个牢固整体的被称为水泥电抗器,用绝缘压板和螺杆将绕好的线圈拉紧的被称为夹持式空心电抗器,将线圈用玻璃丝包绕成牢固整体的被称为绕包式空心电抗器。空心电抗器通常是干式的,也有油浸式结构的。

2.芯式电抗器

铁芯电抗器的结构主要是由铁芯和铁圈组成的。由于铁磁介质的磁导率极高,而且它的磁化曲线是非线性的,所以用在铁芯电抗器中的铁芯必须带有气隙。带气隙的铁芯,其磁阻主要取决于气隙的尺寸。由于气隙的磁化特性基本上是线性的,所以铁芯电抗器的电感值将不取决于外在电压或电流,而仅取决于自身线圈匝数以及线圈和铁芯气隙的尺寸。对于相同的线圈,铁芯式电抗器的电抗值比空心式的大。当磁密较高时,铁芯会饱和,而导致铁芯电抗器的电抗值变小。

芯柱由铁芯饼和气隙垫块组成。铁芯饼为辐射型叠片结构,铁芯饼与铁轭由压紧装置通过非磁性材料制成的螺杆拉紧,形成一个整体。铁芯采用了强有力的压紧和减震措施,整体性能好,振动及噪声小,损耗低,无局部过热。油箱为钟罩式结构,便于用户维护和检修。

3.干式半芯电抗器

绕组选用小截面圆导线多股平行绕制,涡流损耗和漏磁损耗明显减小,绝缘强度高,散热性好,机械强度高,耐受短时电流的冲击能力强,能满足动、热稳定性的要求。线圈中放入了由高导磁材料做成的芯柱,磁路中磁导率大大增加,与空芯电抗器相比较,在同等容量下,线圈直径、导线用量大大减少,损耗大幅度降低。

铁芯结构为多层绕组并联的筒形结构,铁芯柱经整体真空环氧浇注成型后密实而整体性很好,运行时振动极小,噪声很低。采用机械强度高的铝质的星形接线架,涡流损耗小,可以满足对线圈分数匝的要求。所有的导线引出线全部焊接在星形接线臂上,不用螺钉连接,提高了运行的可靠性。干式半芯电抗器在超高压远距离输电系统中,连接于变压器的3次线圈上。用于补偿线路的电容性充电电流,限制系统电压升高和操作过电压,保证线路可靠运行。

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