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電抗器對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合分析及使用指南

文章出處:未知 人氣:發(fā)表時(shí)間:2014-01-12 10:19

電抗器

作為電抗器行業(yè)從業(yè)人員,有必要從專業(yè)的角度普及下電抗器基礎(chǔ)知識(shí)及電抗器對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合分析及使用指南

1 電抗器的作用

1.1 電抗器的限流和濾波作用

   電網(wǎng)容量的擴(kuò)大,使得系統(tǒng)短路容量的額定值迅速增大。如在500kV變電所的低壓35kV側(cè), 最大的三相對(duì)稱短路電流有效值已經(jīng)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),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諧波回路,起各次諧波的濾波作用。如在 500kV變電所35kV無功補(bǔ)償裝置的電容器回路中,為了限制投入電容器時(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,抑制3次諧波時(shí),采用額定電壓35kV,額定電感量26.2mH,額定電流350A干式空心單相戶外型阻尼電抗器,它與2.52Mvar電容器對(duì)3次諧波形成諧振回路,即3次諧波濾波回路。同樣,為了抑制5次及以上高次諧波,采用了額定電壓35kV,額定電感量9.2mH,額定電流382A單相戶外型阻尼電抗器,它與2.52Mvar電容器對(duì)5次及以上高次諧波形成諧振回路。起到了抑制高次諧波的作用,需要說明的是,在國家標(biāo)準(zhǔn)《電抗器》 GB10229—88和IEC289—88國際標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)阻尼電抗器的使用和技術(shù)條件作了規(guī)定。但目前國內(nèi)有些部門將阻尼電抗器稱為串聯(lián)電抗器,嚴(yán)格來講是不合適的,因?yàn)樯鲜鰳?biāo)準(zhǔn)中均沒有串聯(lián)電抗器這個(gè)名稱。

1.2 電抗器在無功補(bǔ)償裝置中的作用

   隨著我國500kV電力系統(tǒng)的發(fā)展,以及電氣化鐵路和大型鋼鐵基地的建設(shè),在大型樞紐變電 所中需要安裝靜止補(bǔ)償裝置的趨勢(shì)越來越明顯。靜止補(bǔ)償裝置對(duì)負(fù)載突變的反映速度快(一般響應(yīng)時(shí)間為0.02~0.04s),具有平滑的無功功率和電壓調(diào)節(jié)特性。因此它能夠穩(wěn)定電力系統(tǒng)電壓,有效地補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無功功率系數(shù),抑制電壓的波動(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)的靜止補(bǔ)償裝置還能起降低電力系統(tǒng)暫態(tài)超壓的作用。因此各大電網(wǎng)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,做到就地補(bǔ)償,就地平衡,以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

   電抗器是無功補(bǔ)償裝置的重要組成部分之一,并聯(lián)電抗器用來提供感抗值消耗電力系統(tǒng)過剩 的電容性無功功率,這在電力系統(tǒng)初期輸送功率較小的時(shí)候以及電力系統(tǒng)后期在每日深夜輕負(fù)荷的時(shí)候都是十分必要的。因?yàn)樵谏鲜鰞煞N情況下,輸電線路的無功功率損耗小,由于電容效應(yīng),輸電線路產(chǎn)生的無功功率大于輸電線路消耗的無功功率,在整個(gè)電力系統(tǒng)中存在剩余的無功功率(電容性),必須安裝并聯(lián)電抗器來消耗這部分剩余的無功功率,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)的電壓過高,無法安全運(yùn)行。

   近年來用減少靜止補(bǔ)償裝置中晶閘管的數(shù)量,來節(jié)省整個(gè)裝置的投資,有盡可能增大電容器 組(簡(jiǎn)稱TSC)容量和并聯(lián)電抗器組(簡(jiǎn)稱TCR)容量的趨勢(shì)。在有的靜止補(bǔ)償裝置中甚至取消了TSC回路,完全由固定電容器組(簡(jiǎn)稱FC)代替。這樣為了保持靜止補(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,就需要加大并聯(lián)電抗器的總?cè)萘俊R虼?,電抗器的用量將越來越大?串聯(lián)在電容器回路中的阻尼電抗器除起到前面所敘述的限制涌流和高次諧波的作用外,也起 到了無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?/p>


2 電抗器的分類

串聯(lián)電抗器

串聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置的重要配套設(shè)備。電力電容器與串聯(lián)電抗器串聯(lián)后,能有效地抑制電網(wǎng)中的高次諧波,限制合閘涌流及操作過電壓,改善系統(tǒng)的電壓波形,提高電網(wǎng)功率因數(shù),對(duì)電力電容器及其它電力設(shè)備的安全運(yùn)行起到了較大的作用。

濾波電抗器

濾波電抗器與并聯(lián)電容器組串聯(lián)使用,組成串聯(lián)諧振回路,濾波除指定的高次諧波。

啟動(dòng)電抗器

在交流異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí),初始起動(dòng)電流是很大的,往往超過額定電流的許多倍,為了減少起動(dòng)電流,不使對(duì)電網(wǎng)造成影響,通常用降低電壓的方法來起動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī),常用的降壓方法是采用電抗器或自藕變壓器。

并聯(lián)電抗器

為了提高遠(yuǎn)距離輸電線路的傳輸能力和改善線路的運(yùn)行情況,削弱空載或輕載時(shí)長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)所引起的工頻電壓升高,改善沿線電壓分布和輕載線路中的無功分布并降低線損,減少潛供電流,加速潛供電弧的熄滅,提高線路自動(dòng)重合閘的成功率,并聯(lián)電抗器被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)的遠(yuǎn)距離輸配電項(xiàng)目。

變頻器電抗器

適當(dāng)選配電抗器與變頻器配套使用,可以有效地防止因操作交流進(jìn)線開關(guān)而產(chǎn)生的過電壓和浪涌電流對(duì)它的沖擊,同時(shí)亦可以減少變頻器產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的污染,并可提高變頻器的功率因數(shù)。

分裂電抗器

分裂電抗器是一種帶中間抽頭的特殊空心限流電抗器,用于限制電力線路短路電流。當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí),分裂電抗器利用其電抗特性限制線路的短路電流在某一確定的限值內(nèi),以利開關(guān)設(shè)備順利有效的切除故障。廣泛應(yīng)用于各種發(fā)電廠和大型工礦企業(yè)的供配電系統(tǒng)等。

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