特高压电网中可控电抗器的应用研究.pdfVIP

第 24卷 第 4期 电 力 学 报 Vo1．24 No．4 2009年 8月 J0URNAL 0F ELECTRICP0W ER Aug． 2009 文章编号 ： 1005—6548(2009)04—0266—04 特高压电网中可控电抗器的应用研究 谢 妍 ，李 牧。 (I．武汉工业学院 电气信息工程系，武汉 430023；2．国网电力科学研究院，武汉 430074) 摘 要 ：针 对我 国特 高压输 电线路 中普遍 安装 的 固定 高压 并 联 电抗 器 显 著制 约 线路 传 输 功 率 的缺 点 ，提 出采 用可控 电抗 器来代 替 的方案 。根据 晋 东南 一荆 门 1000kV 输 电线路 建 立 了特 高压 线路 模 型 ，仿 真研 究 了可控 电抗 器 应 用 于 该 线路 后 对 工 频 过 电压 、操 作 过 电压 以及 潜 供 电流 的抑 制 效 果 。仿 真 结果表 明 ，可控 电抗 器 能随 着 系统 传输 功率 的变化 来 平滑调 节无 功容 量 ，从 而验证 了可 控 电抗 器应 用于特 高压 输 电线路 的可行 性和 有效性 。 关键 词 ：特 高压 输 电线路 ；可控 电抗 器 ；过 电压 ；潜供 电流 中图分类 号 ：TM76 文 献标 识码 ：A 特高压长线路输电系统中，当线路空载、轻载或 用单相结构，工作绕组为星形连接 ，中性点经小电抗 单相供电而线路末端开路时，在线路 的末端或中部 接地。控制绕组可采用三角形连接 ，以减小输 出电 会因电容效应引起不能容许 的工频 电压升高，并在 流中3次及 3倍频谐波含量。晶闸管整流装置用于 此基础上叠加高频振荡后产生各类操作过电压 。目 对控制绕组供电。线路正常运行时 ，根据传输容量 前我国普遍采用并联 电抗器来改善沿线电压分布 。 的变化实时改变 晶闸管触发角 ，可连续调节可控 电 但常规并联电抗器容量不可调节 ，当线路传输功率 抗器容量 ，动态补偿线路无功功率 ；当线路发生故障 接近于 自然功率时，高压 电抗器使线路 电压过分降 后 ，通过旁路断路器 B 、B B 、B 、B。和 B 将控 低 ，同时其无功电流会在 电网中造成附加 的有功损 制绕组短接，使可控 电抗器工作于高短路漏抗状态。 耗，使电网传输功率受到极大影响。可控 电抗器的 出现提供了一个很好 的解决方案。它能随着线路传 输功率的变化 自动平滑地调节本身的容量——在线 路传输功率大时退 出运行，在传输容量小时投入运 行 。一旦发生断路器跳闸或者单相接地故 障，可控 电抗器能通过直流控制电源或者短接控制绕组 的方 式迅速调节到全容量，从而起到补偿 电容 、抑制过电 压的作用。同时 ，配合合适 的中性点小 电抗能将潜 供 电流限制在一定 的范 围内，成功实现单相 自动重 合闸。 图 l 可控 电抗 器 结构 简化接 线 图 本文基于 MatlabPSB建立了特高压输 电系统 可控 电抗器的磁化 曲线采用小斜率模型，斜率 模型 ，分析了可控电抗器不 同补偿容量时产生的过 tana趋于空气的导磁率 。，电抗器额定容量时铁芯 电压情况 ，通过对可控电抗器的特性分析 ，说明可控 处于极 限饱和状态 。直流控制电压对铁芯分别起到 电抗器用于特高压输电线路的可行性和有效性 。 增磁和去磁的作用 ，当增大直流控制电压时 ，流经控 制绕组的电流也将增大 ，将会使铁芯的磁感应强度 1 可控 电抗器 (MCR)的结构和工作原理 变大，在 B。和一B。处进入饱和段 ，工作绕组的输出 可控 电抗