特高压平波电抗器的特点分析

特高压直流系统中直流平波电抗器与常规超高压直流系统的主要区别是采用了平抗分置的方式，将直流平波电抗器一半布置在直流极线上，另一半布置在中性母线上，而常规超高压直流系统中的平波电抗器全部布置于直流极线上。关于采用平抗分置的优点分析详见本书18章直流换流站绝缘配合中平波电抗器分置方案一节。

此外，与普通交流电抗器相比，特高压干式平波电抗器在设计时需要注意以下几个方面。

（1）绕组温升

直流电流和交流电流在多层并联绕组中分布是不同的：直流电流按照并联绕组的电导比例分配电流；交流电流按照各层电感和层间互感分配。不同的电流流过绕组将产生不同的温升分布，平波电抗器上会同时流过直流电流和交流谐波电流，因此必须事先考虑其电流成分，合理调整绕组参数使电流分布更加均匀。

另外，谐波电流在绕组上也会产生电能损耗，它由三部分组成：①电流的电阻性损耗，由电阻分布决定；②环流损耗，因工艺偏差引起绕组间发生环流；③涡流损耗，电流发生涡流效应造成损耗，尤其对于高频谐波电流，这一损耗是电阻性损耗的数十倍，甚至上百倍。因此，控制谐波电流损耗必须通过优化绕组方案，提升绕组导线质量来减少涡流损耗和环流损耗。相应的在温升试验中，将计入谐波损耗的热效应而加大直流试验电流，以近似获得等效温升。

（2）外绝缘设计(www.xing528.com)

在电压等级大幅提高的情况下，特高压平波电抗器的外绝缘设计需要特别重视。以往许多进口的电抗器都曾经出现贯通性沿面闪络以及污湿条件下的局部表面放电，形成漏电起痕现象。因此必须特别关注电抗器的表面绝缘设计，适当增加表面绝缘尺寸，同时采取防雨防污，抑制表面泄露电流密度措施，防止污闪和局部表面放电。

（3）电晕设计

根据试验，特高压平波电抗器如果不加电场屏蔽装置，则金属端架的尖端效应必定会产生可见电晕，对附近产生严重的无线电干扰。因此，必须在电抗器两端加装大曲率半径的电场屏蔽装置。

（4）噪声控制

平波电抗器的电磁噪声产生原因与普通交流电抗器不同，其实际需要控制的是交直流相互作用产生的电磁噪声，它有两个来源，一个是直流电流形成的恒定磁场作用于绕组内谐波电流产生的交变磁场力，另一个是谐波电流的磁场作用于绕组内直流电流形成的交变磁场力。由于谐波电流远小于直流电流，谐波磁场作用于谐波电流可以产生的磁场力可以忽略不计。根据模拟计算，在无控制措施的平波电抗器线圈表面3m处，声压级为83.2dB，超过技术要求13.2dB。由于电抗器线圈主要是按温升、绝缘以及动热稳定要求来设计，很难再根据降低噪声的要求对其结构型式作调整。所以工程中可在电抗器本体外包围阻性降噪装置，保证电抗器周围噪声维持在技术要求范围内。