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【電抗器常識】串聯(lián)電抗器的用量逐步增加

      國內(nèi)開發(fā)研制干式空芯電抗器起步較晚，于90年代初國內(nèi)開始生產(chǎn)此類產(chǎn)品，目前串聯(lián)電抗器的最高額定電壓等級為63kV，最大無功容量為120MVar，電力阻波器的額定電壓500kV。干式空芯電抗器的設(shè)計(jì)、工藝、制造水平與加拿大TRENCH相當(dāng)，各類串聯(lián)電抗器的年生產(chǎn)能力可達(dá)到5000MVar。
　　
      隨著電網(wǎng)a建設(shè)及輸變電技術(shù)發(fā)展的需要，采用環(huán)氧浸漬玻璃纖維包封的干式空芯電抗器替代水泥電抗器與鐵芯電抗器是重要的發(fā)展趨勢，本文僅就串聯(lián)電抗器(以下簡稱電抗器)的作用和使用壽命作一分析。
　　
      電抗器的限流和濾波作用。電網(wǎng)容量的擴(kuò)大，使系統(tǒng)短路容量的額定值迅速增大。如在500kV變電站的35kV側(cè)，最大的三相對稱短路電流有效值已接近50kA。為了限制輸電線路的短路電流，保護(hù)電力設(shè)備，必須安裝電抗器。電抗器能夠減小短路電流和使短路瞬間系統(tǒng)的電壓保持不變。
　　
      在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯(lián)電抗器)，在電容器回路投入時(shí)起抑制涌流的作用。同時(shí)與電容器組一起組成濾波器，起各次諧波的濾波作用。如：在500kV變電站35kV側(cè)無功補(bǔ)償裝置的電容器回路中，為了限制投入電容器組時(shí)的涌流和抑制電力系統(tǒng)的高次諧波，在35kV電容器回路中必須安裝阻尼電抗器。當(dāng)電容器組的額定容量為了2.52MVar時(shí)，組成3次諧波和5次諧波濾波支路的電抗器的額定電感分別為26.2mH和9.2mH，其對地絕緣水平為35kV級。需要說明的是，在國家標(biāo)準(zhǔn)《電抗器》GB10229—88和IEC289—88中均對阻尼電抗器的使用和技術(shù)條件作了詳細(xì)規(guī)定。但國內(nèi)有些部門將阻尼電抗器稱為串聯(lián)電抗器，嚴(yán)格來講這是不合適的，因?yàn)樯鲜鰳?biāo)準(zhǔn)中均設(shè)有串聯(lián)電抗器這個(gè)名稱。
　　
      電抗器在無功補(bǔ)償裝置中的應(yīng)用。隨著我國500kV電力系統(tǒng)的發(fā)展，在大型樞紐變電所中需要安裝靜止無功補(bǔ)償裝置的趨勢越來越明顯。靜止無功補(bǔ)償裝置對負(fù)載突變的反應(yīng)速度快(一般響應(yīng)時(shí)間為10~20ms)，具有平滑的無功功率和電壓調(diào)節(jié)特性。因它能夠穩(wěn)定電力系統(tǒng)的電壓，有效的改善電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，抑制電壓波動(dòng)，維持電力系統(tǒng)處于三相平衡狀態(tài)，抑制電力系統(tǒng)的次同步振蕩。此外安裝在電力系統(tǒng)樞紐點(diǎn)的靜止無功補(bǔ)償裝置還能起降低電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)起超壓的作用。因此各大電網(wǎng)中均要求大、中型變電站必須安裝電抗器來補(bǔ)償電容性的無功功率，以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
　　
      串聯(lián)電抗器是無功補(bǔ)償裝置的重要組成部分，用來提高感性無功以平衡電力系統(tǒng)過剩的電容性無功功率，這在電力系統(tǒng)初期輸送功率較小及后期每日深夜輕負(fù)荷時(shí)都是十分必要的。因?yàn)樵谏鲜鰞煞N情況下，輸電線路的電感性無功功率小，由于電容效應(yīng)，輸電線路產(chǎn)生的容性充電功率大于輸電線路吸收的電感性無功功率，滿足電力系統(tǒng)無功平衡的需要，維持電力系統(tǒng)的電壓水平。否則電力系統(tǒng)電壓過高，將無法保證安全運(yùn)行。

      近年來用減少靜止無功補(bǔ)償裝置中晶閘管的數(shù)量，來減少整個(gè)裝置的投資，有盡可能增大電容器組(簡稱TSC)容量和串聯(lián)電抗器組(簡稱TCR)容量的趨勢。在有的靜止無功功率補(bǔ)償裝置甚至取消了TSC支路，完全由固定電容器組(簡稱FC)代替。這樣，為了保持靜止無功補(bǔ)償裝置具有連續(xù)平滑的無功功率和電壓調(diào)節(jié)特性，就需要加大串聯(lián)電抗器的總?cè)萘俊Ｒ虼耍?lián)電抗器的用量有增加的趨勢。

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