500kV惠州站并聯(lián)電容器中串聯(lián)電抗器的應(yīng)用實(shí)例

      摘 要：串聯(lián)電抗器是高壓并聯(lián)電容器裝置的重要組成部分,其主要作用是抑制諧波和限制涌流[1],因此,在并聯(lián)電容器的回路中串聯(lián)電抗器是非常必要的。電抗率是串聯(lián)電抗器的重要參數(shù),電抗率的大小直接影響著它的作用。文章主要對500kV惠州站并聯(lián)電容器中串聯(lián)電抗器的選擇和作用進(jìn)行分析介紹。

　　關(guān)鍵詞：串聯(lián)電抗器；消除諧波；電抗率
　　
　　一、前 言
　　500kV惠州站裝有并聯(lián)電容器作為系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置,為了消除系統(tǒng)諧波及限制合閘涌流在高壓并聯(lián)電容器裝置中串聯(lián)了電抗器,然而串聯(lián)電抗器與電容器組絕不能任意組合,在實(shí)際應(yīng)用中由于電抗器參數(shù)配置、接線方式、保護(hù)方面存在問題,導(dǎo)致了電抗器異響、燒毀、諧波放大等事故。因此，通過對500kV惠州站并聯(lián)電容器中串聯(lián)電抗器的選擇和作用進(jìn)行分析介紹，以便讓讀者對串聯(lián)電抗器的作用和參數(shù)選擇有一個更為清晰的了解。
　　
　　二、基本情況介紹
　　500kV惠州站在3臺主變的35kV側(cè)分別裝有3組并聯(lián)電容器裝置，其裝設(shè)的容量為主變?nèi)萘康?6%，并聯(lián)電容器組采用雙星型接線方式（每相電容為五并四串）[2]，雙星型同相并接后再串聯(lián)電抗器。（如圖1所示）串聯(lián)電抗器參數(shù)均滿足限制涌流的要求。

      三、消除系統(tǒng)諧波
　　在電力系統(tǒng)中, 電氣設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波電流將引起系統(tǒng)中電壓波形的畸變, 是電氣設(shè)備的又一公害, 它將嚴(yán)重影響電容器組的正常運(yùn)行, 由此必須采用加裝串聯(lián)電抗器的辦法對諧波加以抑制。眾所周知, 串入電抗器后, 對基波來講不會有大的影響, 但對諧波來說卻發(fā)生了很大的變化, 這些非正弦波形可以用數(shù)學(xué)分析的方法分解成工頻的基波和各種倍數(shù)頻率的諧波。但對電容器來講, 一般不存在偶次倍數(shù)的諧波。因此主要考慮3、5、7、11、13 等次諧波的影響。根據(jù)公式：
　　
　　當(dāng)電容裝置接入處的背景諧波為3次，且含量已超過或接近標(biāo)準(zhǔn)時，宜選用12%串聯(lián)電抗器。當(dāng)電容裝置接入處的背景諧波以3、5次為主，且兩者含量均較大（其中之一已超過或接近標(biāo)準(zhǔn)時），宜采用12%與4.5%～6%兩種電抗率混裝方式，以保證抑制3次諧波放大為前提（據(jù)驗(yàn)算，串接12%電抗器的電容器組容量大于總裝置容量的15%即可。詳見文獻(xiàn)［4］）。該方案的優(yōu)點(diǎn)是比全部串接12%方案可降低無功與有功損耗，缺點(diǎn)是對投切程序必須先投12%的電容器組，再投低電抗率的電容器組，切除則相反。
　　
　　四、總 結(jié)
      由以上分析可知，500kV惠州站并聯(lián)電容器組中串聯(lián)的電抗器的參數(shù)選擇是滿足系統(tǒng)關(guān)于限制涌流和消除諧波的要求的。出于降低有功及無功的損耗，系統(tǒng)中3、5次諧波對系統(tǒng)危害及裕度考慮，第I組并聯(lián)電抗器中串聯(lián)電抗器采用了12.1%的電抗率，第II,III組并聯(lián)電抗器中串聯(lián)電抗器采用了5.34%的電抗率。但我們要注意的是，平時我們在投入電容器時，必須先投入第I組，后投II,III組，不然II，III組電容器中串聯(lián)的電抗器無法消除3次諧波會引起事故，切電容器時，次序相反。