併聯電抗器的作用

2021-03-04 01:22:59 字數 2430 閱讀 6329

功能220kv、110kv、35kv、10kv、500kv電網中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的。可以通過調整併聯電抗器的數量來調整執行電壓。超高壓薩頓斯併聯電抗器有改善電力系統無功功率有關執行狀況的多種功能,併聯電抗器

主要包括:

(1)輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓。

(2)改善長輸電線路上的電壓分布。

(3)使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動同時也減輕了線路上的功率損失。

(4)在大機組與系統並列時降低高壓母線上工頻穩態電壓,便於發電機同期並列。

(5)防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象。

(6)當採用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便於採用。

特點1.削弱空載或輕載時長線路的電容效應所引起的工頻電壓公升高。

(1)這種電壓公升高是由於空載或輕載時,線路的電容(對地電容和相間電容)電流**路的電感上的壓降所引起的。它將使線路電壓高於電源電壓。當愈嚴重,通常線路愈長,則電容效應愈大,工頻電壓公升高也愈大。

(2)對超高壓遠距離輸電線路而言,空載或輕載時線路電容的充電功率是很大的,通常充電功率隨電壓的平方面急劇增加,巨大的充電功率除引起上述工頻電壓公升高現象之外,還將增大線路的功率和電能損耗以及引起自勵磁,同期困難等問題。裝設併聯電抗器可以補償這部分充電功率。

2.改善沿線電壓分布和輕載線路中的無功分布並降低線損。

當線路上傳輸的功率不等於自然功率時,則沿線各點電壓將偏離額定值,有時甚至偏離較大,如依靠併聯電抗器的補償,則可以仰低線路電壓得公升高。

3.減少潛供電流,加速潛供電弧的熄滅,提高線路自動重合閘的成功率。

(1)所謂潛供電流,是指當發生單相瞬時接地故障時,在故障相兩側斷開後,故障點處弧光中所存在的殘餘電流。

(2)產生潛供電流的原因:故障相雖以被切斷電源,但由於非故障相仍帶電執行,通過相間電容的影響,兩相對故障點進行電容性供電;由於相間互感的影響,故障相上將被感應出乙個電勢,在此電勢的作用下通過故障點及相對地電容將形成乙個環流,通常把上述兩部分電流的總和稱之為潛供電流。潛供電流的存在,使得系統發生單相瞬時接地短路處的潛供電弧不可能很快熄滅,將會影響單相自動綜合閘的成功率。

(3)併聯電抗器的中性點經小抗接地的方法來補償潛供電流,從而加快潛供電弧的熄滅。

4.有利於消除發電機的自勵磁。

當同步發電機帶容性負載(遠距離輸電線路空載或輕載執行)時,發電機的電壓將會自發地建立而不與發電機的勵磁電流相對應,即發電機自勵磁,此時系統電壓將會公升高,通過在長距離高壓線路上接入併聯電抗器,則可以改變線路上發電機端點的出口阻抗,有效防止發電機自勵磁。

作用1、降低工頻電壓公升高數值。超高壓輸電線路一般距離較長,可達數百公里。由於線路採用**導線,線路的相間和對地電容均很大,**路帶電的狀態下,線路相間和對地電容中產生相當數量的容性無功功率(即充電功率),且與線路的長度成正比,其數值可達200~300kvar,大容量容性功率通過系統感性元件(發電機、變壓器、輸電線路)時,末端電壓將要公升高,即所謂「容公升」現象。

在系統為小執行方式時,這種現象尤其嚴重。在超高壓輸電線路上接入併聯電抗器後,可明顯降低線路末端工頻電壓的公升高。

2、降低操作過電壓。操作過電壓產生於斷路器的分、合閘操作,當系統中用斷路器接通或切除部分電氣元件時,在斷路器的斷口上會出現操作過電壓,它往往是在工頻電壓公升高的基礎上出現的,如甩負荷、單相接地等均要產生工頻電壓公升高,當斷路器切除接地故障或接地故障切除後重合閘時,又引起系統操作過電壓,工頻電壓公升高與操作過電壓疊加,使操作過電壓更高。所以,工頻電壓公升高的程度直接影響操作過電壓的幅值。

加裝併聯電抗器後,限制了工頻電壓公升高,從而降低了操作過電壓的幅值。

當開斷帶有併聯電抗器的空載線路時,被開斷線路上的剩餘電荷沿著電抗器洩入大地,使斷路器斷口上的恢復電壓由零緩慢上公升,大大降低了斷路器斷口發生重燃的可能性,因此也降低了操作過電壓。

3、避免發電機帶空載長線路出現自勵磁過電壓。當發電機經變壓器帶空載在長線路啟動,空載發電機全電壓向空載線路合閘,發電機帶線路執行線路末端甩負荷等,都將形成較長時間發電機帶空載線路執行,形成了乙個l-c電路,當空載長線路電容c的容抗值xc合適時,能導致發電機自勵磁(即l-c迴路滿足諧振條件產生串聯諧振)。

自勵磁會引起工頻電壓公升高,其值可達1.5~2.0倍的額定電壓,甚至更高,它不僅使並網的合閘操作(包括零起公升壓)成為不可能,且其持續發展也將嚴重威脅網路中電氣裝置的安全執行。

併聯電抗器能大量吸收空載長線路上的容性無功功率,破壞發電機自勵磁條件。

4、有利於單相重合閘。為了提高執行可靠性,超高壓電網中常採用單相自動重合閘,即當線路發生單相接地故障時,立即斷開該線路,待故障處電弧熄滅後再重合該相。由於超高壓輸電線路間電容和電感(互感)很大,故障相斷開短路電流後,非故障相電源(電源中性點接地)將經這些電容和電感向故障點繼續提供電弧電流(即潛供電流),使故障處電弧難以熄滅。

如果線路上併聯三相y形接線的電抗器,且y形接線的中性點經小電抗器接地,就可以限制和消除單相接地處的潛供電流,使電弧熄滅,有利於重合閘成功。這時的小電抗器相當於消弧線圈。

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