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串补和可控电抗器在特高压电网中的应用

关键词:可控电抗器

时间:2017-12-08 09:55:49       来源:网络

特高压电网相对现有的其他电网,有着距离更远和容量更大的特点。我国的能源分布特点决定了我国未来的大型火电站和水电站等基地都几乎远离相关的负荷中心,其中,一些较长距离的电力输送的特征将会更加明显。电网能否健康发展,与我国电力事业的发展有着密切的联系。以下是笔者针对串补和可控电抗器在特高压电网中的应用问题所作的分析。

1 串补在特高压电网中的应用

1.1 规划方面

固定性的串补可以有效降低电路的电抗,并降低线路的电压,减小两端电压之间的相差角,进而不断提高相关输电系统中的动态和暂态的稳定裕度,为大功率的电力传输创造有利条件。因此,在特高压规划过程中,能够在不断增加输电走廊的情况下,利用长距离的线路安装串补不断满足电力输送的要求。

1.2 串补设备中的技术问题

当电压的等级上升达到1 000 kV之后,会影响到相关选型的设备,包括光纤绝缘子、旁路刀闸、旁路断路器和接地刀闸等,需要相关工作人员提高串补装置对地面绝缘水平。与达到500 kV的电压等级相比,因为其线路的额定电流数值的增加,串补一次设备中的相关额定电流也会增加。这会影响电容器、旁路断路器等设备,也可能会导致其中的MOV容量的增加。

1.3 方案方面

在串补容量比较大的情况下,纵向电压如果过高,可能会对相关设备的研制和绝缘带来比较大的压力,因此需将将其中的串补分为两段,然后安装在线路的两端。分段后,其中单段的串补在参数等方面需要进行一定的规范。在设计规划相关方案时,需要对特高压串补中相关的应用系统条件进行限制和规定,在线路长度和应用系统额定的电压上,需要在数值和标准上进行限制,同时,还要考虑线路当中的电抗。

2 可控电抗器在特高压电网中的应用

2.1 应用规划方面

在特高压的电网运用规划的过程中,为了能够有效抑制过电压,规划安装了一些补偿度比较高的并联电抗器,但是特高压的线路规划输送的相关功率一般限制在一定的限度内,部分线路也需要达到一定的标准,无功率需求大。因此,由于电压等级的提高延长了输电的线路距离,一些高压电抗器的补偿度增大与输送大功率对容性无功的相关需求之间形成的矛盾不断凸显出来。在一些长距离、大容量的特高压输电通道中,这些线路出现一些类似可控电抗器需求的情况。在这样的情况下,一般线路的输送功率比较大,无功需求情况也较为明显,还需要考虑到相关的两端变压器对其进行的无功补偿。但是,变压器补偿受到容量、变压器容量的限制,补偿能力相对有限,未能达到无功分区分层相平衡的结果,所以可以考虑使用可控电抗器。

2.2 设备选择

根据目前的情况看,可控电抗器主要包括两种类型,分别为高阻抗变压器分级投切式和磁阀式。从一些特高压可控电抗器的相关研究和开发难度来看,前者相对来说难度比较小,如果其中的可控电抗器的目的是无功平衡和调压,那么只要相关的分级级数和容量能够满足各种各样运行状态下的一些无功调压的需求即可。在初期选择过程中,可以选择一些高阻抗变压器式的分级投切式机器。在未来的发展过程中,在选择可控电抗器时,假如需要兼顾一些动态的过程调节,就需要采用磁阀式的可控电抗器。

2.3 可控性电抗器

在一些特高压的电网发展过程中,一些较长距离的送出路线因为中间暂时没有出现负荷需求,因此,需要建立开关站并且进行过渡,开关站没有无功补偿性能力。在这样的情况下,需要安装一些可控电抗器。在安装可控电抗器时,需要远近结合,考虑开关站扩大建设成为变电站的过渡时间长短。另外,在考虑安装串补时,也要根据实际工作的情况决定。

3 结束语

在一些特高压的电网中应用可控电器,能够有效满足一些输送大功率、大容量容性无功需求以及相关的电压控制的有关压力,并且具有足够的适用性。另外,可控电抗器在选择的初期需选择一些开发难度较小的高阻抗变压器分级式可控电抗器。在实际的运用过程中,需要结合工程尽早开工。

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