根据我国的运行经验,在220kV及以下电网中,一般不需要采取特殊措施去限制工频电压升高。在330kV及以上的超高压系统中,工频电压升高对确定设备的绝缘水平有重要的作用,应当采取措施将工频电压升高限制在一定水平以下,如合理的电网接线;科学的操作程序;正确设置并联电抗器和采用新型静止无功补偿器SVC补偿空载线路电容效应;变压器中性点直接接地可降低由于不对称接地故障引起的工频电压升高;发电机配置性能良好的励磁调节器或调压装置,使发电机突然甩负荷时能抑制容性电流对发电机的助磁电枢反应,从而防止过电压的产生和发展;发电机配置反应灵敏的调速系统使得突然甩负荷时能有效限制发电机转速上升造成的工频过电压等。依据DL/T 620—1997规定,330kV以上系统母线上的工频电压升高不超过最高工频相电压的1.3倍,线路不超过1.4倍。
鉴于在超高压系统中,工频电压升高对确定绝缘水平有重要作用,应当采取措施将工频电压升高限制在规程规定的水平之下,并联电抗器是补偿空载线路电容效应的有效措施。空载线路工频电压升高的根本原因在于线路中电容电流在感抗上的压降使得电容上的电压高于电源电压,因此,通过补偿这种容性电流削弱电容效应,就可以降低这种工频过电压。由于并联电抗器的电感能补偿减小流经线路的容性电流,因此在超高压线路上,常用并联电抗器来限制工频过电压。末端电压将随着电抗器容量的增大而下降。并联电抗器根据需要可以装设在线路的末端、首端或中部。
在超高压系统中,随着输送距离的增长,线路的充电功率相当可观,例如,我国500kV线路,若电压按525kV计算,则每百千米线路的充电功率可达110Mvar,因此,超高压系统中多采用并联电抗器。根据具体系统情况,适当选择电抗器的容量及不同的安装位置,不但可降低线路的充电功率,也可以有效地将工频电压升高限制在规程规定的范围之内。在实际系统中可能采用的并联电抗器的连接位置如图3-8所示,经研究分析得出了能限制工频电压升高效果的空载线路接有并联电抗器时的电压传递系数计算公式,见表3-2。
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图3-8 并联电抗器的不同安装位置
表3-2 空载线路接有并联电抗器时的电压传递系数
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