談北京電抗器抗震試驗及串聯(lián)電抗器作用

    一、北京電抗器抗震試驗完成
    博邦電抗器事業(yè)部訊，近日錫盟-山東1000千伏特高壓交流輸變電工程北京東變電站110kV干式空心電抗器抗震試驗順利完成。

    北京東變電站是錫盟-山東特高壓交流工程的重要樞紐變電站，最終規(guī)模為4組3000兆伏安主變壓器，10回1000千伏出線，12回500 千伏進線。按照國家相關抗震設計規(guī)范，北京東變電站處于抗震設防烈度較高區(qū)域，工程按照50年超越概率為2%的設防水準進行抗震設防，因此通過抗震試驗驗證相關電氣設備抗震性能對工程建設具有重要意義。

    作為牽頭單位，中國電科院制定了詳細的抗震試驗實施方案，分別對110kV垂直支撐干式空心電抗器和110kV傾斜支撐干式空心電抗器按照單向峰值加速度0.4g和0.5g進行試驗，順利完成了兩種110kV干式空心電抗器的地震臺試驗。

    下一階段，中國電科院將認真做好北京東變電站內(nèi)主要設備及高抗回路抗震能力分析、減隔震應用技術(shù)等后續(xù)工作，為錫盟-山東特高壓交流工程順利開展做出貢獻。

    目前在國內(nèi)許多樞紐變電所越來越廣泛地采用自動投切的并聯(lián)電容器組的無功補償裝置，以改善電力網(wǎng)的供電質(zhì)量，提高輸電線路功率因數(shù),減少線路損耗。并聯(lián)電容器組的投切和運行，給人們提出了如何有效地減少電容器組在合閘瞬間的電流倍數(shù)及抑制電容器中的高次諧波的新問題。

    電抗器在高壓配電系統(tǒng)的作用：電力系統(tǒng)中所采取的電抗器，常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流，也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。220kV、110kV、35kV、10kV電網(wǎng)中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的�？梢酝ㄟ^調(diào)整串聯(lián)電抗器的數(shù)量來調(diào)整運行電壓。

    二、串聯(lián)電抗器的作用
    1、降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率，便于選擇配套設備和保護電容器。根據(jù)GB50227標準要求應將涌流限制在電容器額定電流的10倍以下，為了不發(fā)生諧波放大(諧波牽引)，要求串聯(lián)電抗器的伏安特性盡量為線性。網(wǎng)絡諧波較小時，采用限制涌流的電抗器;電抗率在0.1%-1%左右即：可將涌流限制在額定電流的10倍以下，以減少電抗器的有功損耗，而且電抗器的體積小、占地面積小、便于安裝在電容器柜內(nèi)。采用這種電抗器是即經(jīng)濟，又節(jié)能。

    2、串聯(lián)濾波電抗器，電抗器阻抗與電容器容抗全調(diào)諧后，組成某次諧波的交流濾波器。濾去某次高次諧波，而降低母線上該次諧波的電壓值，使線路上不存在高次諧波電流，提高電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

    濾波電抗器的調(diào)諧度：
XL=ωL=1/n2XC=AXC
式中A-調(diào)諧度(%)
XL-電抗值(Ω)
XC-容抗值(Ω)
n-諧波次數(shù)
L-電感值(μH)
ω----314
    按上述調(diào)諧度配置電抗器，可滿足濾除各次諧波。

    3、抑制諧波的電抗器，先決條件是需要清楚電網(wǎng)的諧波情況，查清周圍用電戶有無大型整流設備、電弧、煉鋼等能產(chǎn)生諧波的設備，有無性能不良好的高壓變壓器及高壓電機，盡可能實測一下電網(wǎng)諧波的實際量值，再根據(jù)實際諧波量來配置適當?shù)碾娍蛊�。鐵芯電抗器電抗線性度不好，有噪聲，空芯電抗器運行無噪聲，線性度好，損耗小。

    標準規(guī)定空芯電抗器容量在100KVAR以下時，每伏安損耗不大于0.03W。例如：單臺12000VA電抗率6%的電抗器損耗為360W，三相有功損耗為1080W，這是一個不小的數(shù)字。電網(wǎng)上諧波較小時，采用限流電抗器可節(jié)省電能。

    4、由于設置了串聯(lián)電抗器，減少了系統(tǒng)向并聯(lián)電容器裝置或電容器裝置向系統(tǒng)提供短路電流值�？蓽p少電容器組向故障電容器組的放電電流，保護電力電容器�？蓽p少電容器組的涌流，有利于接觸器滅弧，降低操作過電壓的幅值。減小了由于操作并聯(lián)電容器組引起的過電壓幅值，有利于電網(wǎng)的過電壓保護。

    三、串聯(lián)電抗器使用說明
    1.串聯(lián)電抗器，里面通過的是交流電，它的作用是與功率因數(shù)補償電容器串聯(lián)，對穩(wěn)態(tài)性諧波(5、7、11、13次)構(gòu)成串聯(lián)諧振。通常有電抗率4.5～6(%)電抗器，對5次諧波通常電抗率為6%屬于高感值電抗器，對3次諧波通常電抗率為12～13(%)，對2次諧波通常電抗率為26～27(%)屬甚高感值電抗器。

    2.安全、難燃防火、環(huán)保無污染，可直接安裝在負荷中心。采用進口環(huán)氧樹脂，產(chǎn)品具有機械強度高，抗短路能力強，局部放電量低，可靠性高。損耗小、噪音低，免維護、安裝簡便、節(jié)能效果明顯。防潮性能好，能在高濕度如在熱帶地區(qū)和其他惡劣環(huán)境中運行。

    四、串聯(lián)電抗器適用環(huán)境
1.海拔高度不超過2000米;
2.運行環(huán)境溫度-25～+45(℃)，相對濕度不超過90%;
3.周圍無有害氣體，無易燃易爆物品;
4.周圍環(huán)境應有良好的通風條件，如串聯(lián)電抗器裝在柜內(nèi)，應加裝通風設備。

    五、串聯(lián)電抗器結(jié)構(gòu)
    1.鐵芯
(1)鐵芯的材料選用礦物氧化物凃覆的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片;
(2)鐵芯柱采用環(huán)氧樹脂真空澆注，使鐵餅間氣隙被環(huán)氧樹脂封閉在鐵芯柱表面形成一層樹脂層，有效地減少了鐵芯餅之間的震動，從而降低噪音，同時增強了鐵芯與線圈的絕緣強度;
(3)鐵芯表面封凃F級環(huán)氧樹脂采取防腐措施，避免銹蝕。

    2.串聯(lián)電抗器線圈
(1)線圈為環(huán)氧樹脂真空澆注線圈。線圈內(nèi)外設環(huán)氧玻璃網(wǎng)格布增強，高壓串聯(lián)電抗器采用F級環(huán)氧澆注體系在真空狀態(tài)下進行澆注。該線圈不但絕緣性能好，而且機械強度高，能耐收到電流沖擊和冷卻沖擊而不開裂;
(2)環(huán)氧澆注線圈不吸水，防潮性好，局部放電量低，可在惡略環(huán)境條件下安全運行。

    3.串聯(lián)電抗器裝配
(1)鐵芯端采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片段面膠，使鐵芯柱與鐵杵牢固結(jié)合在一起，大大減少了在運行時的噪音;
(2)高壓串聯(lián)電抗器使用先進的預裝配系統(tǒng)，檢測裝配中的裝配結(jié)果;
(3)先進的減震降噪結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包括：上下夾件的強力壓緊，夾件和線圈之間設置彈性膠墊，夾件和坐墊之間設置彈性膠墊。

    六、電抗器產(chǎn)品選型
    用電企業(yè)都有自身的特點，對設備有不同的要求，干式電抗器有噪音小、電抗器的線性度好、機械強度高、安裝簡單等特點;油浸電抗器損耗小、占地面積小、線性度不好、噪音大。因此，采用什么樣的電抗器應綜合考慮。串聯(lián)電抗器主要作用是抑制諧波、限制涌流和濾除諧波。電抗率是電抗器的主要參數(shù)，電抗器的大小直接影響它的作用。

    限流電抗器電抗率在0.1-1%，而抑制諧波的電抗器電抗率在4.5%-13%，限流電抗器把涌流限制在電容器額定電流10倍以下為宜。配置限流電抗器時，應考慮線路電抗(1μH/M)。

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