有關電抗器的知識,電抗器有多種類型,以高壓并聯電抗器為例,介紹下電抗器的主要作用,高壓并聯電抗器的作用包括降低工頻電壓、降低操作過電壓、防止出現自勵過電壓等,下面具體來看下。
高壓并聯電抗器的作用如下:
1、降低工頻電壓
超高壓輸電線路一般距離比較長,可以達到數百公里,由于線路采用分裂導線,線路的相間和對地電容均很大,在線路帶電的狀態下,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,末端電壓將要升高,即所謂“榮升”現象。
在系統為小運行方式時,這種現象尤其嚴重。在超高壓輸電線路上接入并聯電抗器后,可以明顯降低線路末端工頻電壓的升高。
2、降低操作過電壓
操作過電壓產生于斷路器的操作,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升高的基礎上出現的,如甩負荷、單相接地等均產生工頻電壓升高與操作過電壓迭加,使操作過電壓更高。
所以,工頻電壓升高的程度直接影響操作過電壓的幅值。加裝并聯電抗器后,限制了工頻電壓升高,降低操作過電壓的幅值。當斷路器帶有并聯電抗器的空載線路時,被開斷線路上的剩余電荷沿著電抗器泄入大地,使斷路器斷口上的恢復電壓由零緩慢上升,大大降低斷路器斷口發生重燃的可能性,因此就會降低操作過電壓。
3、避免發電機帶空長線出現自勵過電壓
當發電機經變壓器帶空載長線路啟動,空載發電機全電壓向空載線路合閘,發電機帶線路運行線路末端甩負荷等,都會形成較長時間發電機帶空載線路運行,從而形成一個L-C電路,當空長線電容C的容抗值Xc合適時,就會導致發電機自勵磁(即L-C回路滿足諧振條件產生串聯諧振)。自勵磁會引起工頻電壓升高,其值可達1.5~2.0倍的額定電壓,甚至更高,不僅使并網的合閘操作(包括零起升壓)成為不可能,且持續發展將嚴重威脅網絡中電氣設備的安全運行。并聯電抗器能大量吸收空載長線路的容性無功功率,破壞發電機自勵磁條件。
4、有利于單相重合閘
為了提高運行可靠性,超高電網中常采用單相自動重合閘,即當線路發生單相接地故障時,立即斷開該相線路,待故障處電弧熄滅后再重合該相。由于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后,非故障相(電源中性點接地)電源將經過這些電容和電感向故障點繼續提供電弧電流(即潛供電流),使故障處電弧難于熄滅。如果線路上并聯三相Y形的電抗器,且Y形接線的中性點經小電抗器接地,即可限制和消除單相接地處的潛供電流,使電弧熄滅,有利于重合閘成功。此時,小電抗器相當于消弧線圈。
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