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高压可控并联电抗器技术评估报告摘要


高压可控并联电抗器技术评估报告摘要 一、高压并联电抗器与作用
500kV 电网的充电功率约为 22OkV 电网的充电功率的 6~7 倍; 1000kV 特高压电网的充电功率 500 kV 电网的 5 倍。 在 330~1000kV 线路(或母线)上的安装并联电抗器的目的是抑 制操作过电压和甩负荷时的工频过电压, 抑制稳态方式下因电容效应 产生的电压异常升高,平衡输电线路的无功功率,做好电网无功功率 的分区分层平衡,提高电网的电压质量、经济运行水平和输送能力。 二、背景 因为技术原因,传统采用的高压并联电抗器都是固定阻抗(容 量) 。 前苏联与浙江中试所曾经试图采用通过火化间隙接入高压并联 电抗器,目的是使用线路的容性无功,但均未能成功。 上世纪末,本世纪初,几个变压器厂,曾经制造并挂网小功率、 低电压的磁阀式的 MCR。 在我国特高压电网建设初期, 曾经研究过两种形式的高压并联电 抗器:TCT(跳跃式无功调节) 、 MCR(平滑均匀调节无功) ,结果是 TCT 获得成功用于 750kV 电网,MCR 未获成功,实际中作为固定高抗 使用。 在风电场发展的这几年,我国电网中采用小功率、低中电压的 MCR 发展很快,目前,最大容量已经达到 110kV/30Mvar。 中国发明专利“磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器”2009 年 3

月 25 日授权。 现在约有 6 个厂家采用“磁路并联漏磁自屏蔽式”可控电抗器技 术生产 MCR。技术经济指标越来越优良。 表 1:相同规格的磁控电抗器 3 次试制参数汇总
指 标 2007 年 2009 年 2010 年 采用的技术 磁阀式 可控电抗器 磁路并联漏磁自屏蔽式 可控电抗器 磁路并联漏磁自屏蔽式 可控电抗器 总损耗 (kW) 400 240 180 噪声 (dB) 82 75 73 谐波含 材料重 量 (℅) 量(kg) 7,5℅ 1℅ 0.6℅ 100000 67000 55000 应用 情况 试运行 试运行 试验合格

注: 磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器已经达到了同类型电力变压器国家标 准。 GB/T6451-1999 《 三 相 油 浸 式 电 力 变 压 器 技 术 参 数 和 要 求 》 中 , 对 31500kVA/110kV 双绕组有载调压变压器的总损耗规定是:≤1.1×(36.6+148)= 203.06 kW,达到目前低损耗节能变压器的同等水平。 (注: GB/T6451-1999 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》中没有 30000kVA 的容量,以 31500kVA 作参考) 。

目前,已经设计出 110kV、210Mvar 的 MCR,但没有市场使用。 三、高压并联 MCR 的综合作用 1、大负荷方式下释放容性无功,节省变电站电容器安装容量; 2、协助电网作无功电压调节; 3、增强电网的自愈能力 故障状态下快速释放无功,增强电网的自愈能力,迅速提升电网 电压,防止事故扩大。 例如: 唐寅生、盛万兴、朱军, “特高压电网无功补偿设计和运行方法 研究”中国电力2006年第6期论文,1000kV特高压电网的芜湖-南京-

徐州算例中,南京-徐州段的双回线路,其中1回线跳闸后,负荷转移 过程中,MCR的导通角立即全关,可迅速提升电压。

电压 运行方式 南京 正常 1回线跳闸 MCR全关 1017 982 936 徐州 1008 837 1040 1000 5000 5000 5000 5000 负荷

充电 功率 3226 1301 1478 1600

无功 损失 1056 3032 2466 2227

注入系统无功 南京 710.4 710.4 710.4 1056 徐州 -34.78 -34.78 -34.78 322

高抗无功 南京 徐州

1069(2台) 1051 (2台) 498(1台) 0 0 362(1台) 0 0

南京、徐州增 加无功送出 1017

三、推广建议 电压等级:330→500→750→1000; 容量级:90→120→150→180→逐级增大容量。


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