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電抗器

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【電抗器常識】串聯電抗器的用量逐步增加

      國內開發研制干式空芯電抗器起步較晚，于90年代初國內開始生產此類產品，目前串聯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計、工藝、制造水平與加拿大TRENCH相當，各類串聯電抗器的年生產能力可達到5000MVar。
　　
      隨著電網a建設及輸變電技術發展的需要，采用環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展趨勢，本文僅就串聯電抗器(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。電網容量的擴大，使系統短路容量的額定值迅速增大。如在500kV變電站的35kV側，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，保護電力設備，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的電壓保持不變。
　　
      在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯電抗器)，在電容器回路投入時起抑制涌流的作用。同時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側無功補償裝置的電容器回路中，為了限制投入電容器組時的涌流和抑制電力系統的高次諧波，在35kV電容器回路中必須安裝阻尼電抗器。當電容器組的額定容量為了2.52MVar時，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，在國家標準《電抗器》GB10229—88和IEC289—88中均對阻尼電抗器的使用和技術條件作了詳細規定。但國內有些部門將阻尼電抗器稱為串聯電抗器，嚴格來講這是不合適的，因為上述標準中均設有串聯電抗器這個名稱。
　　
      電抗器在無功補償裝置中的應用。隨著我國500kV電力系統的發展，在大型樞紐變電所中需要安裝靜止無功補償裝置的趨勢越來越明顯。靜止無功補償裝置對負載突變的反應速度快(一般響應時間為10~20ms)，具有平滑的無功功率和電壓調節特性。因它能夠穩定電力系統的電壓，有效的改善電力系統的功率因數，抑制電壓波動，維持電力系統處于三相平衡狀態，抑制電力系統的次同步振蕩。此外安裝在電力系統樞紐點的靜止無功補償裝置還能起降低電力系統穩態起超壓的作用。因此各大電網中均要求大、中型變電站必須安裝電抗器來補償電容性的無功功率，以保證電力系統的安全運行。
　　
      串聯電抗器是無功補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過剩的電容性無功功率，這在電力系統初期輸送功率較小及后期每日深夜輕負荷時都是十分必要的。因為在上述兩種情況下，輸電線路的電感性無功功率小，由于電容效應，輸電線路產生的容性充電功率大于輸電線路吸收的電感性無功功率，滿足電力系統無功平衡的需要，維持電力系統的電壓水平。否則電力系統電壓過高，將無法保證安全運行。

      近年來用減少靜止無功補償裝置中晶閘管的數量，來減少整個裝置的投資，有盡可能增大電容器組(簡稱TSC)容量和串聯電抗器組(簡稱TCR)容量的趨勢。在有的靜止無功功率補償裝置甚至取消了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償裝置具有連續平滑的無功功率和電壓調節特性，就需要加大串聯電抗器的總容量。因此，串聯電抗器的用量有增加的趨勢。

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