【電抗器常識】串聯(lián)電抗器的限流應(yīng)用分析

      串聯(lián)電抗器在中低壓系統(tǒng)曾得到廣泛的應(yīng)用,隨著開關(guān)制造水平的提高,中低壓系統(tǒng)的串聯(lián)電抗器日漸減少。但串聯(lián)電抗器可有效地降低系統(tǒng)的短路電流水平,減小設(shè)備的短路電流耐受水平,有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益,仍在許多場合得到了大量的應(yīng)用。

      串聯(lián)電抗器的典型配置方式主要有:母線聯(lián)絡(luò)方式、線路端接入方式、串接于變壓器支路和加裝在變壓器中性點(diǎn)等幾種。中性點(diǎn)電抗器主要為限制單相短路電流,串接于變壓器支路主要為限制變壓器低壓側(cè)母線或系統(tǒng)的短路電流,在超高壓系統(tǒng)中,一般采用母線聯(lián)絡(luò)方式或串接于線路方式。

      串聯(lián)電抗器按其控制類型分包括常規(guī)串聯(lián)電抗器和可控串聯(lián)電抗器。常規(guī)串聯(lián)電抗器即為不可控電抗器。其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式簡單、安全可靠。但會增加無功損耗及有功損耗,有時會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并需對現(xiàn)有線路上的距離保護(hù)方案進(jìn)行修改。而可控串聯(lián)電抗器在系統(tǒng)正常運(yùn)行時對電網(wǎng)的影響很小,在系統(tǒng)發(fā)生短路時又能快速限制短路電流。按工作原理不同,分為串聯(lián)諧振型和并聯(lián)諧振型兩類。正常工作時導(dǎo)通控制器件關(guān)斷,L /C諧振,阻抗為零,短路故障時導(dǎo)通控制器件快速導(dǎo)通,電路諧振狀態(tài)改變,呈現(xiàn)出很大的阻抗,從而限制短路電流。導(dǎo)通控制器可選用電力電子器件或可控放電間隙等。

      國外超高壓輸電網(wǎng)中,特別是在北美電網(wǎng),應(yīng)用串聯(lián)電抗器的實(shí)例較多。但大多數(shù)應(yīng)用于調(diào)整電網(wǎng)的潮流分布。330 kV 及以上系統(tǒng)限制短路電流的工程實(shí)例主要有巴西的Tucurui工程、巴西Furnas工程、美國紐約電網(wǎng)的聯(lián)合愛迪生系統(tǒng)和澳大利亞MetroGrid 330 kV系統(tǒng)等。另外, SIE2MENS公司提出了基于成熟的TPSC技術(shù)與限流電抗器串聯(lián)的的短路電流限制方案。
 
      1996年12月,美國電子與電氣工程師協(xié)會( IEEE)制定了《限流電抗器需求、術(shù)語和試驗(yàn)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)(C57. 16 - 1996) ,規(guī)定了輸電和配電系統(tǒng)中用于穩(wěn)態(tài)潮流控制和短路電流限制的干式空心單相和三相戶內(nèi)、戶外串聯(lián)電抗器的應(yīng)用范圍、需求、額定值、試驗(yàn)、建造等內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)于1997年5月被美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSI)確認(rèn)為美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI Standard C57. 16《干式空心串聯(lián)電抗器需求、術(shù)語和試驗(yàn)規(guī)范》。
 
      串聯(lián)電抗器的實(shí)質(zhì)就是限制電容器合閘涌流，抑制電網(wǎng)電壓波形畸變和控制流過電容器的諧波分量；降低和避免諧波電流的危害，保護(hù)電容器，提高功率因數(shù)。
 
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