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公司新聞

【必讀】并聯(lián)電抗器現(xiàn)場技術(shù)問題答疑重要知識點

一、并聯(lián)電抗器的作用是什么？

（1）降低工頻電壓升高。超高壓輸電線路一般距離較長 , 可達(dá)數(shù)百公里 , 由于線路采用分裂導(dǎo)線 , 線路的相間和對地電容均很大 , 在線路帶電的狀態(tài)下 , 線路相間和對地電容中產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的容性無功功率 ( 即充電功率 ), 且與線路的長度成正比 , 其數(shù)值可達(dá) 2 創(chuàng)～3 ∞ kvar, 大量容性功率通過系統(tǒng)感性元件 ( 發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路 ) 時 , 末端電壓將 要升高 , 即所謂 " 容升 " 現(xiàn)象。在系統(tǒng)為小運(yùn)行方式時 , 這種現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。 在超高壓輸電 線路上接人并聯(lián)電抗器后 , 可明顯降低線路末端工頻電壓的升高。
 
（2）降低操作過電壓。操作過電壓產(chǎn)生于斷路器的操作 , 當(dāng)系統(tǒng)中用斷路器接通或切除 部分電氣元件時 , 在斷路器的斷口上會出現(xiàn)操作過電壓 , 它往往是在工頻電壓升高的基礎(chǔ)上 出現(xiàn)的 , 如甩負(fù)荷、單相接地等均產(chǎn)生工頻電壓升高 , 當(dāng)斷路器切除接地故障或接地故障切 除后重合閘時 , 又引起系統(tǒng)操作過電壓 , 工頻電壓升高與操作過電壓迭加 , 使操作過電壓更高。所以 , 工頻電壓升高的程度直接影響操作過電壓的幅值。加裝并聯(lián)電抗器后, 限制了工頻電壓升高 , 從而降低了操作過電壓的幅值。
 
當(dāng)開斷帶有并聯(lián)電抗器的空載線路時 , 被開斷線路上的剩余電荷沿著電抗器泄人大地使斷路器斷口上的恢復(fù)電壓由零緩慢上升 , 大大降低了斷路器斷口發(fā)生重燃的可能性 , 困此 也降低了操作過電壓。
 
（3）避免發(fā)電機(jī)帶空長線出現(xiàn)自勵過電壓。當(dāng)發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器帶空載長線路啟動 , 空載 l 發(fā)電機(jī)全電壓向空載線路合閘 , 發(fā)電機(jī)帶線路運(yùn)行線路末端甩負(fù)荷等 , 都將形成較長時間發(fā) 電機(jī)帶空載線路運(yùn)行 , 形成了一個 L-C 電路 , 當(dāng)空長線電容 C 的容抗值 Xc 合適時 , 能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)自勵磁( 即 L-C 回路滿足諧振條件產(chǎn)生串聯(lián)諧振 ) 。
 
自勵磁會引起工頻電壓升高 , 其值可達(dá) 1.5～2.0 倍的額定電壓 , 甚至更高, 它不僅使并網(wǎng)的合閘操作 ( 包括零起升壓 ) 成為不可能 , 且其持續(xù)發(fā)展也將嚴(yán)重威脅網(wǎng)絡(luò)中電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。并聯(lián)電抗器能大量吸收空載長線路上的容性無功功率 , 破壞發(fā)電機(jī)自勵磁條件。
 
（4）有利于單相重合閘。為了提高運(yùn)行可靠性 , 超高壓電網(wǎng)中常采用單相自動重合用即當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時 , 立即斷開該相線路 , 待故障處電弧熄滅后再重合該相。由于超高壓輸電線路間電容和電感 ( 互感 ) 很大 , 故障相斷開短路電流后 , 非故障相電源 ( 電據(jù) 中性點接地) 將經(jīng)這些電容和電感向故障點繼續(xù)提供電弧電流 ( 即潛供電流), 使故障處自弧難于熄滅。如果線路上并聯(lián)三相 Y 形接線的電抗器 , 且 Y 形接線的中性點經(jīng)小電抗器割 地、就可以限制和邊除單極援地處的潛俠電流、使電弧熄滅、有利于重合閘成功，這時的小電抗器相當(dāng)于消弧線圈。
 
二、中性點電抗器起什么作用？
（1）中性點電抗器與三相并聯(lián)電抗器相配合 , 補(bǔ)償相間電容和相對地電容 , 限制過電壓 , 消除潛供電流 , 保證線路單相自動重合閘裝置正常工作。
（2）限制電抗器非全相斷開時的諧振過電壓 , 因為非全相斷開是一個諧振過程 , 在諧扭過程中可能產(chǎn)生很高的諧振電壓。
 
三、500KV線路按什么原則裝設(shè)高壓并聯(lián)電抗器？
（1）在 500KV 電網(wǎng)各發(fā)展階段中 , 正常及檢修 ( 送變電單一元件 )運(yùn)行方式下 , 發(fā)生故障或任一處無故障三相跳閘時 , 必須采取措施 , 限制母線側(cè)及線路側(cè)的工頻過電壓在最高線路運(yùn)行電壓的 1.3 及 1.4 倍額定值以下。
（2）經(jīng)過比較 , 如認(rèn)為需要采用高壓并聯(lián)電抗器并帶中性點小電抗器作為解決潛供電流  的措施， 為保護(hù)線路瞬時性單相故障時單相重合閘成功。 
（3）發(fā)電廠為無功平衡需要 , 而又無法裝設(shè)低壓電抗器的時候。 
（4）系統(tǒng)運(yùn)行操作 ( 如同期并列 ) 需要。
 
四、大型并聯(lián)電抗器和普通變壓器比較在原理方面有何特點？
（1）鐵芯結(jié)構(gòu)方面。變壓器的鐵芯由高導(dǎo)磁硅鋼片迭成 , 而并聯(lián)電抗器鐵芯是由導(dǎo)磁的鐵芯和非導(dǎo)磁的間隙交替迭成。
（2）電路方面。普通變壓器有初級和次級兩個線圈 , 而大型電抗器只有初級一個線圈。
（3）工作原理方面。普通變壓器工作原理是電磁感應(yīng)原理 , 它的作用主要是升高和降低電壓 ; 大型電抗器主要利用在額定電壓下線性的特點來吸收系統(tǒng)電容性無功。 
（4）大型電抗器的附件和普通變壓器基本相同 , 它的冷卻方式采用自冷式。
 
五、并聯(lián)電抗器為何采用帶間隙的鐵芯？
（1）為獲得所需要的設(shè)計阻抗 , 使電抗器線圈能通過設(shè)計規(guī)定的電流來獲得設(shè)計容量。 
（2）在規(guī)定的電壓范圍內(nèi) , 鐵芯不會飽和 , 保持阻抗穩(wěn)定 , 獲得線性特性。
 
六、并聯(lián)電抗器與中性點電抗器在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？
（1）它們都是一個電感線圈 , 區(qū)別在于并聯(lián)電抗器的線圈為帶間隙的鐵芯 , 而中性點電抗器的線圈沒有鐵芯 ( 相當(dāng)于消弧線圈 ) 。 
（2）并聯(lián)電抗器有散熱器 , 中心點小電抗器沒有散熱器。
 
七、何為并聯(lián)電抗器的補(bǔ)償度？其值為多少？
并聯(lián)電抗器的容量。 QL 與空載長線路無功功率Qc 的比值Q L/Qc 稱為補(bǔ)償度。通常補(bǔ)償度選在60% 左右。
 
八、并聯(lián)電抗器的無功功率取決于什么？
并聯(lián)電抗器的無功功率取決于線路電壓。當(dāng)線路電壓為額定電壓時 , 所對應(yīng)的電抗器元功功率為銘牌標(biāo)示的額定容量 ; 當(dāng)線路電壓為最高電壓時 , 所對應(yīng)的無功功率將高于額定容量 , 并與電壓的平方成正比 , 即Q =KU2(K 為比例系數(shù) )；當(dāng)電路電壓低于額定電壓時 , 所對應(yīng)的電抗器無功功率將低于額定容量。
 
九、什么是潛供電流 ? 潛供電流對重合閘有何影晌？如何防止？
當(dāng)故障相 ( 線路 ) 自兩側(cè)切除后 , 非故障相 ( 線路 ) 與斷開相 ( 線路 ) 之間因存在電容耦合和電感耦合 , 繼續(xù)向故障相 ( 線路 ) 提供的電流稱為潛供電流。
 
當(dāng) C相發(fā)生單相接地故障時 , 線路兩側(cè) C 相的斷路器跳開 , 這時故障 A D 處的短路電流被切斷 , 但非故障的其他兩相 A 、 B 仍處在工作狀態(tài)。由于各元件之間存在電容 C1, 所以 A 、B 兩相將通過電容 C1 向故障點 D 供給電容性電流 Ic1, 同時 , 由于各相 | 之間存在互感 M, 所以帶負(fù)荷電流的 A 、 B 兩相將對故障相感應(yīng)一電勢 。該 l 互感電勢通過故障點及對地的電容 C 。形成回路 , 因此向故障點供一電感性電流 , 這兩部分電流分量的總和就叫做潛供電流。即 Iq=Ic1+Icd
 
潛供電流對滅弧產(chǎn)生影響, 由于此電流存在 , 將使短路時弧光通道去游離受到嚴(yán)重阻礙。另一方面 , 自動重合閘只有在故障點電弧熄滅且絕緣強(qiáng)度恢復(fù)以后才有可能成功 , 若制供電流值較大 , 會導(dǎo)致重合閘失敗。
 
為了保證重合閘有較高的重合成功率 , 一方面可采取減小潛供電流的措施 , 如對500kV中長線路上并聯(lián)電抗器的中性點加小電抗、短時在線路兩側(cè)投入快速單相接地開關(guān)等措施，另一方面可采用實測熄弧時間來整定重合閘時間。
 
十、線路并聯(lián)電抗器可否輕載運(yùn)行？ 試比較它與主變壓器的運(yùn)行。
線路并聯(lián)電抗器不能輕載運(yùn)行。與變壓器比較 , 線路并聯(lián)電抗器的運(yùn)行條件比較惡劣:
（1）并聯(lián)電抗器運(yùn)行負(fù)荷長期穩(wěn)定 , 接近滿負(fù)荷運(yùn)行 , 條件比較惡劣 , 負(fù)載較重。 
（2）并聯(lián)電抗器鐵芯有間隙 , 漏磁較多 , 振動較大 , 比較容易發(fā)生各種故障。
 
十一、中性點電抗器在什么情況下會有電流通過？
當(dāng)系統(tǒng)接地、三相電壓不平衡、并聯(lián)電抗器三相參數(shù)不一致、電壓中含三次諧被時在中心點電抗器中會有電流流過。
 
十二、并聯(lián)電抗器接入線路的方式有幾種？
超高壓并聯(lián)電抗器 , 一般接成星形接線 , 并在其中性點經(jīng)一小電抗器接地。并聯(lián)電抗器接人線路的方式主要有三種:
（1）通過斷路器、隔離開關(guān)將電抗器接入線路。這種接入方式投資大 , 但運(yùn)行方式較靈活。在線路重載時 , 能方便地切除部分電抗器 , 以保證系統(tǒng)的電壓。

（2）通過隔離開關(guān)或直接將電抗器接入線路。采用這種接入方式 , 當(dāng)電抗器故障或保護(hù)誤動時 , 會使線路隨之停電。在線路傳輸很大容量時 , 需要適量電抗器退出運(yùn)行。只需將線路短時停電 , 方能將電抗器退出 , 這往往比較困難。 
（3）將電抗器通過間隙接入線路。放電間歇應(yīng)能耐受一定的工頻電壓 ( 一般為 1.35UN),它被一個開關(guān) S 所并接。正常情況下 ,開關(guān) S斷開 , 電抗器退出運(yùn)行。當(dāng)該處電壓達(dá)到間歇放電電壓時 , 開關(guān) S 就立即動作 , 電抗器自動投入 , 工頻電壓隨即降至額定值以下。故該接入方式是比較好電間歇并聯(lián) 的接人方式。
 
十三、并聯(lián)電抗器的漏磁通是如何產(chǎn)生的？它對電抗器有何危害？
并聯(lián)電抗器中的磁通是由主磁通和漏磁通兩部分組成。主磁通通過鐵芯閉合 , 漏磁通通過空氣閉合。并聯(lián)電抗器的鐵芯芯柱中串有氣隙 , 氣隙的旁路效應(yīng)產(chǎn)生的漏磁通是漏磁的主要部分 , 它分布的空間大 , 在電抗器本身及其外殼中產(chǎn)生渦流 , 這樣將使并聯(lián)電抗器渦流損耗增加 , 即鐵損增加 , 使并聯(lián)電抗器容易產(chǎn)生過熱以及局部過熱現(xiàn)象 , 同時在運(yùn)行中容易發(fā)生振動。
 
十四、并聯(lián)電抗器鐵芯多點接地有何危害？如何判斷多點接地？
正常時并聯(lián)電抗器鐵芯僅有一點接地。如果鐵芯出現(xiàn)兩點及兩點以上的接地時 , 則鐵芯與地之間通過兩接地點會產(chǎn)生環(huán)流 , 引起鐵芯過熱。

判斷鐵芯是否出現(xiàn)兩點或多點接地的方法是 : 可將原接地點解開后測量鐵芯是否還有接地現(xiàn)象。
 
十五、對并聯(lián)電抗器正常運(yùn)行有哪些規(guī)定？
（1）允許溫度和溫升。采用 A 級絕緣材料的并聯(lián)電抗器 , 其油箱上層油溫度一般不超過 85 ℃ , 最高不超過 95 ℃ ; 運(yùn)行時的允許溫升為 : 繞組溫升不超過 65 ℃ , 上層油溫升不超過 55 ℃ , 鐵芯本體、油箱及結(jié)構(gòu)件表面不超過 80 ℃。當(dāng)上層溫度達(dá)到 85 ℃時報警 , l05 ℃時跳閘。
（2）允許電壓和電流。并聯(lián)電抗器運(yùn)行時 , 一般按不超過銘牌規(guī)定的額定電壓和額定電流長期連續(xù)運(yùn)行。運(yùn)行電壓的允許變化范圍為 : 額定值的± 5%O 當(dāng)運(yùn)行電壓超過額定值時 , 在不超過允許溫升的條件下 , 并聯(lián)電抗器過電壓允許運(yùn)行時間應(yīng)遵守表 2-1 的規(guī)定 , 當(dāng)運(yùn)行電壓低于0.95UN 時 , 應(yīng)考慮退出部分并聯(lián)電抗器運(yùn)行 , 以保證系統(tǒng)的電壓水平。
 
500KV 并聯(lián)電抗器最大允許過電壓時間表2-1

過電壓倍數(shù)(U/UN)	1.05	1.12	1.14	1.16	1.18	128	1.45	1.5
最大允許時間	連續(xù)	60min	20min	10min	3min	20s	8s	6s

（3）直接并聯(lián)接在線路上的電抗器 , 線路與并聯(lián)電抗器必須同時運(yùn)行 , 不允許線路脫離電抗器運(yùn)行。
 
十六、運(yùn)行中的并聯(lián)電抗器在什么情況下應(yīng)退出運(yùn)行？
（1）電抗器內(nèi)部有強(qiáng)烈的爆炸和嚴(yán)重的放電聲。
（2）釋壓裝置向外噴油或冒煙。
（3）電抗器著火。
（4）在正常情況下 , 電抗器的溫度不正常并不斷上升超過 105 ℃時。
（5）電抗器嚴(yán)重漏油使油位下降 , 并低于油位計的指示限度。

 

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