11066k V500k V油浸式变压器电抗器
110 66 kV 500kV油浸式变压器
电抗器
第十六条冷却装置故障时的运行方式和处理要求
(一)不允许在带有负荷的情况下将强油冷却器(非片扇)全停，以免产生过大的铜油温差，使线圈绝缘受损伤。在运行中，当冷却系统发生故障切除全部冷却器时，变压器在额定负载下允许运行时间不小于20min。当油面温度尚未达到75℃时，允许上升到75℃，但冷却器全停的最长运行时间不得超过1h。对于同时具有多种冷却方式(如ONAN、ONAF或OFAF)，变压器应按制造厂规定执行。
(二)油浸(自然循环)风冷变压器，风机停止工作时，允许的负载和运行时间，应按制造厂的规定。
(三)冷却装置部分故障时，变压器的允许负载和运行时间应按制造厂规定。
第十七条变压器并列运行
(1)并列运行的每台变压器的一次和二次额定电压分别相等，或每台变压器电压比相等。
(2)每台变压器的连接组别必须相同。
(3)每台变压器的短路阻抗百分值相近。
电压比不等或短路阻抗不等的变压器并列运行时，任何一台变压器除满足GB/T15164和制造厂规定外，其每台变压器并列运行绕组的环流应满足制造厂的要求。
短路阻抗不同的变压器，可适当提高短路阻抗高的变压器的二次电压，使并列运行变压器的容量均能充分利用。第七章操作方法、程序及注意事项第十八条一般操作规定
(一)油循环的变压器在投运前应先启用其冷却装置；对强油循环水冷变压器，应先投入油系统，再启用水系统。水冷却器冬季停用后应将水全部放尽。
(二)检查变压器冷却风机、油泵工作正常，无擦壳及轴承磨损等异常声响，接线盒已做防水防潮处理；油泵启动时油流继电器指针偏转至工作区且无抖动，信号指示正确；冷却器及片散组合冷却器能按照工作设置启停，冷却器电源实现互备自动投切，冷却器能按照设置的油面、绕组温度及负荷电流自动投入或切除，所有信号灯指示正确，且与远方信号一致。
(三)变压器中性点接地方式为经小电抗接地时，允许变压器在中性点经小电抗接地的情况下，进行变压器停、复役操作，在复役操作前应特别检查变压器中性点经小电抗可靠接地。
(四)变压器的充电，应当由装有保护装置的电源侧用断路器操作，停运时应先停负荷侧，后停电源侧。
(五)在110kV及以上中性点有效接地系统中，投运或停运变压器的操作，中性点必须先接地。投入后可按系统需要决定中性点是否断开。
(六)消弧线圈从一台变压器的中性点切换到另一台变压器的中性点时，必须先将消弧线圈断开后再切换。不得将两台变压器的中性点同时接到一台消弧线圈的中性母线上。
(七)充电前应仔细检查充电侧母线电压，保证充电后各侧电压不超过规定值。
(八)以上条件满足后，开始做投入操作，首先合好保护压板及操作电源开关。然后合两侧次隔离开关，合电源侧断路器，检查变压器一切正常后，再合负荷侧次断路器。
(九)新投运的变压器应经五次全电压冲击合闸。进行过器身检修及改动的老变压器应经三次全电压冲击合闸无异常现象发生后投入运行。励磁涌流不应引起保护装置的误动作。
(十)变压器充电后，检查各仪表指示是否正常，所有开关位置指示牌及指示信号都应反映正常。合闸后仔细观察变压器运行情况，变压器各密封面及焊缝不应有渗漏油现象。
(十一)投运后气体继电器内部可能出现积气，应及时收取气体继电器中的气体，并对收集的气体进行色谱分析。
第十九条有载分接开关的操作方法、程序及注意事项
(一)新装或吊罩后的有载调压变压器，投入电网完成冲击合闸试验后，空载情况下，在控制室进行远方操作一个循环(如空载分接变换有困难，可在电压允许偏差范围内进行几个分接的变换操作)，各项指示应正确、极限位置电气闭锁应可靠，其三相切换电压变换范围和规律与产品出厂数据相比较应无明显差别，然后调至所要求的分接位置带负荷运行，并应加强监视。
(二)有载分接开关及其自动控制装置，应经常保持良好运行状态。故障停用，应立即汇报，并及时处理。
(三)电力系统各级变压器运行分接位置应按保证发电厂、变电所及各用户受电端的电压偏差不超过允许值，并在充分发挥无功补偿设备的经济效益和降低线损的原则下，优化确定。
(四)正常情况下，一般使用远方电气控制。当远方电气回路故障和必要时，可使用就地电气控制或手动操作。当分接开关处于极限位置又必须手动操作时，必须确认操作方向无误后方可进行。就地操作按钮应有防误操作措施。
(五)分接变换操作必须在一个分接变换完成后方可进行第二次分接变换。操作时应同时观察电压表和电流表指示，不允许出现回零、突跳、无变化等异常情况，分接位置指示器及计数器的指示等都应有相应变动
(六)当变动分接开关操作电源后，在未确证相序是否正确前，禁止在极限位置进行电气器操作。
(七)由三台单相变压器构成的有载调压变压器组，在进行分接变换操作时，应采用三相同步远方或就地电气操作并必须具备失步保护，在实际操作中如果出现因一相开关机械故障导致三相位置不同时，应利用就地电气或手动将三相分接位置调齐，并报修，至修复期间不允许进行分接变换操作。
(八)原则上运行时不允许分相操作，只有在不带负荷的情况下，方可在分相电动机构箱内操作，同时应注意下列事项：
(1)在三相分接开关依次完成一个分接变换后，方可进行第二次分接变换，不得在一相连续进行两次分接变换。
(2)分接变换操作时，应与控制室保持联系，密切注意电压表与电流表的变动情况。
(3)操作结束，应检查各相开关的分接位置指示是否一致。
(九)两台有载调压变压器并联运行时，允许在85%变压器额定负荷电流及以下的情况下进行分接变换操作，不得在单台变压器上连续进行两个分接变换操作，必须在一台变压器的分接变换完成后再进行另一台变压器的分接变换操作。每进行一次变换后，都要检查电压和电流的变化情况，防止误操作和过负
荷。升压操作，应先操作负荷电流相对较少的一台，再操作负荷电流相对较大的一台，防止过大的环流。降压操作时与此相反。操作完毕，应再次检查并联的两台变压器的电流大小与分配情况。
(十)有载调压变压器与无励磁调压变压器并联运行时，应预先将有载调压变压器分接位置调整到无励磁调压变压器相应的分接位置，然后切断操作电源再并联运行。
(十一)当有载调压变压器过载1.2倍运行时，禁止分接开关变换操作并闭锁。
(十二)如有载调压变压器自动调压装置及电容器自动投切装置同时使用，应使按电压调整的自动投切电容器组的上下限整定值略高于有载调压变压器的整定值。
(十三)运行中分接开关的油流控制继电器或气体继电器应有校验合格有效的测试报告。若使用气体继电器代替油流控制继电器，运行中多次分接变换后动作发信，应及时放气。若分接变换不频繁而发信频繁，应做好记录，及时汇报并暂停分接变换，查明原因。
(十四)当有载调压变压器本体绝缘油的色谱分析数据出现异常或分接开关油位异常升高或降低，直至接近变压器储油柜油面，应及时汇报，暂停分接变换操作，进行追踪分析，查明原因，消除故障。
(十五)分接开关检修超周期或累计分接变换次数达到所规定的限值时，报主管部门安排维修。
第二十条有载分接开关在线滤油装置(若有)的运行注意事项
(一)运行维护
(1)滤油机的设备操作、巡视归口为各运行部门；滤油机新投运及检修后运行人员要进行验收，确认设备电源、信号、工作状态及试运行均无异常。
(2)在滤油机新投入运行的三天内应每日检查一次，正常运行时结合变压器巡视开箱检查。主要检查系统是否渗漏，运行是否正常，温控器工作是否正常。
(3)滤油机运行采用自动投切方式，滤油机应能按下列方式进行滤油，各种滤油方式应是可切换设置的。
1)从有载分接开关引取有源或无源接点信号，每次开关动作后即进行一次设定时间滤油；
2)可设定从1h及以上周期内定时滤油；
3)可根据开关动作次数设定滤油机动作周期；
4)可采用手动方式投入切除滤油机
滤油时间应根据变压器有载分接开关油量计算，即理论上进行一遍过滤的时间进行设定。
(4)当有载分接开关进行切换时，允许进行滤油操作，且不需要停用有载分接开关气体继电器保护及电压无功控制装置。
(5)运行人员在巡视中，如发现有异常的运转声或渗油时，应立即切除滤油机电源，关闭有载分接开关进、出油管阀门并报重要缺陷检修。
(6)当滤油机压差报警装置报警时，应停用滤油机并报重要缺陷。报警信号宜接入变电所监控系统。
(二)安装、检修要求
(1)滤油机的配合安装、检修、滤芯等部件材料更换工作由各检修部门负责。
并联电抗器的选择及保护装置的配置 来源：时间：2007-06-13 字体：[ 大中小 ] 投稿 摘要: 本文讨论了在地方电网工程设计实践中，线路并联电抗器的容量、台数、装设地点、继电保护配置等有关技术问题，对设计人员有一定参考价值。 电抗器分为铁芯的和空芯的两大类。铁芯电抗器有线路并联电抗器和消弧线圈两种，其构造与变压器相似，不同的是其铁芯带有气隙，电抗器的线圈只有一个，不分一次和二次。空芯电抗器有水泥电抗器，用电缆做成空心线圈，沿线圈圆周均匀对称的用水泥浇注，把线圈匝间固定起来。水泥电抗器大多用在大容量发电厂或变电站的输配电系统中。 一、并联电抗器容量及台微选择 二、在大电力系统中，并联电抗器的容量、台数、装设地点、中性点小电抗器参数及伏安特性等的选择比较复杂，需对工频暂态及稳态电压升高、潜供电流及恢复电压、发电机自励磁、谐振过电压等方面进行专题计算、模拟试验和分析比较后才能确定。 对地方小电力系统，我们是对工频电压升高，发电机自励磁计算分析后，再根据小电力系统实际情况来确定并联电抗器容量。其推荐值可按下式初步计算。 若线路电压为110～220千伏，线路长度在300公里以下，取0.4~0.45．线路电压为330千伏，线路长度在300公里以上，可取0.5 Ue——电力网额定线电压（千伏）来源:https://www.doczj.com/doc/a211807326.html, Ic．——电力网电容电流（千安） 此值可用计算或直接测量的方法求得．如果能从有关手册查出输电线的电纳，则可直接由下式计算求得：请登陆:输配电设备网浏览更多信息
可查表求得（表略）． 根据以上公式计算出并联电抗器容量后进行标准化，选取铁芯式电抗器．其台数决定于并联电抗器总容量的大小，设计容量在10000千乏以上，投切次数少，可选一台集中补偿；8000千乏以下适用于小电力系统、电压等级低，一般选两台分散补偿，有利于运行调整． 并联电抗器可向特种变压器厂订货，选取BKSJ型． 二、装设地点及安装方式 理论上讲，并联电抗器装设地点设在线路的哪一方都可以．但要根据工程实际情况考虑所选并联电抗器电压等级高低、新建工程是否需要补偿，工程扩建时是否有安装地方，控制操作是否方便灵活等各方面因素后再确定． 对大电力系统，补偿容量大，电压高，可集中安装在区域性枢纽变电所高压倒，采用户外安装方式．因投切次数少，在满足开断容量条件下可采用隔离开关和油开关操作． 小电力系统的补偿容量小，电压等级低，可户外分散安装。为了运行、调整投切灵活力便，可采用ZN型真空断路器开关柜． 三、保护装置的配置 （－）装设瓦斯保护．当并联电抗器内部由于短路等原因产生大量瓦斯时，应及时动作并跳闸。当产生轻微瓦斯或油面下降时，应及时发出信号。 瓦斯保护流速整定值的选择，主要取决于并联电抗器容量、冷却方式及导油管直径。目前国内尚无统一标准，均采用经验数据进行整定。 1．并联电抗器容量≤10000千乏、导油管直径≤5.3厘米或瓦斯继电器为QJ1一50型时，流速值可取0.6～0.8米／秒。 2．当并联电抗器容量大于10000千乏以上，导油管直径为8.0厘米或瓦斯继电器为QJ1一80型时，流速值可取0.8～1.2米／秒。 3．对于强迫油循环冷却的并联电抗器不低于1.1米／秒。 （二）装设差动保护或电流速断保护 大容量并联电抗器装设差动保护，小容量若灵敏度满足要求时可装设电流速断保护，以防御并联电抗器内部及其引出线的相间和单相接他短路。在可能出现的最大不平衡电流下，保护装置不应该误动作．并联电抗器装设过电流保护作为差动保护的后备，保护装置带时限动作于跳闸。 （三）装设过负荷保护，以防御电源电压升高和引起并联电抗器的过负荷。保护装置带时限动作后作用于信号。来源:输配电设备网
电抗器计算公式和步骤 S=1.73*U*I 4% X=4/S*.9 1. 铁芯直径D D=KPZ0.25 cm K—50~58 PZ—每柱容量kVA 2.估算每匝电压ET ET=4.44fBSP×10-4 V B—芯柱磁密 0.9~1T SP—芯柱有效截面
cm2 3. 线圈匝数 W=UKM/（ET×100）KM—主电抗占总电抗的百分数 U—总电抗电压 V 4. 每匝电压及铁芯磁密 ET=UKM/（W×100） V BM=ET×104/（4.44fSP） T 5. 主电抗计算 选择单个气隙尺寸δ=0.5~3cm 计算行射宽度E E=δ/πln((H+δ)/δ) cm H—铁饼高度,一般5cm 计算行射面积SE
SE=2E×(AM+BM+2E) cm2 AM—叠片总厚度 cm BM—最大片宽 cm 计算气隙处总有效截面积 SM=SF/KF+SE cm2 SF—铁芯截面 KF—叠片系数 计算气隙个数 n=(7.9fW2SM)/(X NδKM×106) XN—电抗Ω 计算主电抗 XM=(7.9fW2SM)/(nδ×108) 如果XM≈X N KM/100则往下进行，否则重新选择单个气隙长度，重复上述计算。 6.
漏电抗计算 Xd=(7.9fW2Sdρ)/(H×108) Ω Sd=2π/3FRF+πRn2-SF/KF ρ=1-2×（RW-RO）/（π×H）式中： F—线圈幅向尺寸 cm RF—线圈平均半径 cm Rn—线圈内半径 cm RW—线圈外半径 cm RO—铁芯半径 cm
H—线圈高度 cm 总电抗X N X N=XM+Xd Ω 附：串联电抗器参数与计算 一基本技术参数 1 额定电压UN （电力系统的额定电压kV） 并联电容器的额定电压U1N 2 额定电流I1 3 额定频率f 4 相数单相三相 5 电抗器额定端电压U1当电抗器流过额定电流时一相绕组二端的电压6 电抗器额定容量P
并联电抗器 1．并联电抗器在电力系统中的作用 并联电抗器无功功率补偿装置常用于补偿系统电容。它通过向超高压、大容量的电网提供可阶梯调节的感性无功功率，补偿电网的剩余容性充电无功功率控制无功功率潮流，保证电网电压稳定在允许范围内。实践证明，对于一些电压偏高的电网，安装一定数量的并联电抗器是解决系统无功功率过剩，降低电压的有效措施，特别是限制由于线路开路或轻载负荷所引起的电压升高。所以在一定的运行工况中，在超高压输电线路手段装设并联电抗器以吸收输电线路电容所产生的无功功率，称为并联电抗器补偿。 由于目前应用于电力系统的电抗器大都为固定容量的电抗器，其容量不能改变，无法随时跟踪运行工况的无功功率变化，造成电抗器容量的浪费，与目前节能减排的主题不相符合，所以，有必要研究可控电抗器这个热门话题，使得电抗器的容量可控可调，这也在一定程度上符合我国发展智能电网的要求。 2．可控并联电抗器的分类、基本原理和优缺点 图1可控并联电抗器的分类 2.1 传统机械式可调电抗器 调匝式和调气隙式是最早出现并广泛应用的可调电抗器。其基本原理是通过调节线圈匝数或调节铁芯气隙的长度来改变电抗器的磁路磁导，从而改变电抗值。调匝式可控电抗器较易实现，但是电抗值不能做的无级调整。调气隙式由于机械惯性和电机的控制问题无法在工程上应用。 2.2 晶闸管可控电抗器（TCR） 晶闸管可控电抗器，是随着电力电子技术发展起来的一种新型的可控电抗器，它采用线性电抗器与反并联晶闸管串联的接线方式，通过控制晶闸管的触发角就可以控制电抗器的等效电抗值。 TCR的控制灵活，响应速度快，缺点是在调节时会产生大量的谐波，需要加装专门的滤波装置。在高电压大容量的场合下，必须采用多个晶闸管串联的方式，造价昂贵，这使得它在超高压电网中的应用受到了相当大的限制，目前主要应用范围是35kV和10kV的配电
10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析 摘要：针对某些变电站出现的对10kV并联电抗器进行合闸操作时开关柜发生爆炸的事故，本文分析了并联电抗器合闸过电压产生的原因，并用EMTP对合闸过电压进行了理论计算。计算结果表明，真空开关合闸时发生弹跳是合闸过电压产生的主要原因，阻容吸收装置对该类过电压有较好的抑制作用。 关键词：并联电抗器；真空开关；触头弹跳 1前言 并联电抗器作为电网的无功补偿设备，对于稳定电压、提高供电质量有着重要的意义。并联电抗器的投切也是电网中较为频繁的操作。在投切电抗器的时候通常研究的是分闸时真空开关发生截流、重燃产生的过电压，而对合闸时产生的过电压研究较少[1-5]。但是在某些变电站，对并联电抗器进行合闸操作时，发生了开关柜爆炸的事故。为此，笔者专门针对并联电抗器合闸时产生的过电压进行了计算分析。 2并联电抗器合闸过电压产生原因分析 在对电抗器进行合闸操作时，如果断路器触头同期性差，非全相合闸会产生一个电磁振荡过程，在一定的参数情况下还会产生谐振过电压。如图1所示，A、B、C三相合闸时，如果合闸时间不一致，回路中就会存在电磁振荡的过程，如果电容和电感的匹配，还会产生谐振过电压。 图1电抗器回路示意图 对于某些质量不好的真空开关，在合闸的过程中，开关触头发生弹跳（震动），也会产生过电压。开关触头的弹跳是指开关的触头发生了一个合上以后又分开，然后又合上的过程，或者持续合上又分开直至完全合上不再分开的过程。在这个过程中触头分开的距离不大，断口的电弧会发生重燃，截留现象，回路中会产生高频的电磁振荡，产生过电压。 3计算结果及分析 利用电磁暂态仿真程序（EMTP），进行了10kV真空开关对并联电抗器进行合闸操作产生过电压的理论计算。计算原理如下图所示。
电抗器串联与并联 电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要，布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。 1、串联电抗器 在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。 近年来，在电力系统中，为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障，在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数，已取得了显著的效果。 2、并联电抗器的作用
1）削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高。这种电压升高是由于空载或轻载时，线路的电容（对低电容和相间电容）电流在线路的电感上的压降所引起的。它将使线路电压高于电源电压。当愈严重，通常线路愈长，则电容效应愈大，工频电压升高也愈大。 对超高压远距离输电线路而言，空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的，通常充电功率随电压的平方面急剧增加，巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外，还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁，同期困难等问题。装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。 2）改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。当线路上传输的功率不等于自然功率时，则沿线各点电压将偏离额定值，有时甚至偏离较大，如依*并联电抗器的补偿，则可以仰低线路电压得升高。 3）减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，提高线路自动重合闸的成功率。 所谓潜供电流，是指当发生单相瞬时接地故障时，在故障相
可控并联电抗器调研报告 1 国内外研究现状 电抗器是电力系统中重要的设备，在电力系统中广泛的应用于限制工频过电压、消除发电机自励磁、限制操作过电压和线路容性充电功率、潜供电流抑制、限制短路电流和平波等。目前电力系统中使用的电抗器主要是固定电抗器，但随着电力工业的发展，电能质量和节能的要求的提高，固定电抗器越来越不能满足系统的要求，而根据实际需要改变电抗值的可控电抗器也越来越受到人们的关注。 可控电抗器是在磁放大器的基础上发展起来的，20世纪50年代科学家把磁放大器的工作原理引入了电力系统，1955年英国通用电气公司制造了世界上第一台可控电抗器。从此，可控电抗器引起了国内外学者的广泛关注，并围绕可控电抗器结构原理，控制策略进行了广泛的研究，并大力引进新兴的电力电子技术，产生了大量研究成果和应用实例。 70年代，晶闸管技术应用于电抗器，产生了晶闸管控制电抗器(TCR)。当时，BBC公司提出一种基于高抗变压器的可控电抗器，1979年，BBC公司在加拿大Kvebek郡Loreatid变电站投运了450Mvar/750kV这种 可控电抗器，现仍在运行。其优点：响应速度快（10ms）；其缺点是：谐波含量大（达到6%），损耗为传统变压器的5倍，该项技术未能推广。2001年，圣彼得堡理工大学在本体设计上进行较大改进，并增加了用于滤波的补偿绕组，大大减少了这种可控电抗器的谐波损耗，BHEL公司在
印度Itarsi投运了一套50Mvar/420kV这种变压器型可控电抗器，目前该系统仍然运行良好。 70年代，俄罗斯提出了一种基于直流磁饱和式可控电抗器，这种电抗器是通过在电抗器中注入直流励磁，调整电抗器铁心的饱和程度，从而实现电抗器输出容量的可控。随后，俄罗斯先后在一些变电站投运了这种磁控式的可控电抗器，这些可控电抗器一直可靠运行至今。1986年，前苏联学者改进磁控式可控电抗器结构，又提出了新型的磁阀式可控电抗器，这种磁阀式可控电抗器也是通过调节直流励磁实现电抗器可控的，但是它具有不需要外接电源的优点，因此磁阀式可控电抗器很快成为研究的热点。磁阀式可控电抗器在俄罗斯和乌克兰得到了良好的应用。 近些年来，国内学者和科研机构也展开了对可控电抗器的研究，在许多方面取得了丰硕的成果。2006年，中国电力科学研究院和西安变压器厂合作在国内率先生产了500kV/50MVA的油浸交流有级可控电抗器，这种可控电抗器是基于高阻抗变压器分级调节的可控电抗器，2006年9月19日在神木—忻州－石北500kV线路忻州开关站一次性投运成功。2007年，中国电力科学研究院与沈阳变压器厂合作，生产了国内首台500kV/120MVA磁控式可控电抗器，于2007年9月28日在500kV荆州站投运成功。 可控高抗在特高压电网中的作用： ◆提高电网输送能力 ◆限制工频过电压
并联电抗器的选择及保护装置的配置 830002 新疆生产建设兵团基建局王作哲 摘要本文讨论了在地方电网工程设计实践中，线路并联电抗器的容量、台数、装设地点、继电保护配置等有关技术问题，对设计人员有一定参考价值。 电抗器分为铁芯的和空芯的两大类。铁芯电抗器有线路并联电抗器和消弧线圈两种，其构造与变压器相似，不同的是其铁芯带有气隙，电抗器的线圈只有一个，不分一次和二次。空芯电抗器有水泥电抗器，用电缆做成空心线圈，沿线圈圆周均匀对称的用水泥浇注，把线圈匝间固定起来。水泥电抗器大多用在大容量发电厂或变电站的输配电系统中。 一、并联电抗器容量及台微选择 二、在大电力系统中，并联电抗器的容量、台数、装设地点、中性点小 电抗器参数及伏安特性等的选择比较复杂，需对工频暂态及稳态电压升高、潜供电流及恢复电压、发电机自励磁、谐振过电压等方面进行专题计算、模拟试验和分析比较后才能确定。 对地方小电力系统，我们是对工频电压升高，发电机自励磁计算分析后，再根据小电力系统实际情况来确定并联电抗器容量。其推荐值可按下式初步计算。 若线路电压为110～220千伏，线路长度在300公里以下，取0.4~0.45．线路电压为330千伏，线路长度在300公里以上，可取0.5 ——电力网额定线电压（千伏） U e I ．——电力网电容电流（千安） c 此值可用计算或直接测量的方法求得．如果能从有关手册查出输电线的电纳，则可直接由下式计算求得：
可查表求得（表略）． 根据以上公式计算出并联电抗器容量后进行标准化，选取铁芯式电抗器．其台数决定于并联电抗器总容量的大小，设计容量在10000千乏以上，投切次数少，可选一台集中补偿；8000千乏以下适用于小电力系统、电压等级低，一般选两台分散补偿，有利于运行调整． 并联电抗器可向特种变压器厂订货，选取BKSJ型． 二、装设地点及安装方式 理论上讲，并联电抗器装设地点设在线路的哪一方都可以．但要根据工程实际情况考虑所选并联电抗器电压等级高低、新建工程是否需要补偿，工程扩建时是否有安装地方，控制操作是否方便灵活等各方面因素后再确定． 对大电力系统，补偿容量大，电压高，可集中安装在区域性枢纽变电所高压倒，采用户外安装方式．因投切次数少，在满足开断容量条件下可采用隔离开关和油开关操作． 小电力系统的补偿容量小，电压等级低，可户外分散安装。为了运行、调整投切灵活力便，可采用ZN型真空断路器开关柜． 三、保护装置的配置 （－）装设瓦斯保护．当并联电抗器内部由于短路等原因产生大量瓦斯时，应及时动作并跳闸。当产生轻微瓦斯或油面下降时，应及时发出信号。 瓦斯保护流速整定值的选择，主要取决于并联电抗器容量、冷却方式及导油管直径。目前国内尚无统一标准，均采用经验数据进行整定。 1．并联电抗器容量≤10000千乏、导油管直径≤5.3厘米或瓦斯继电器为一50型时，流速值可取0.6～0.8米／秒。 QJ 1 2．当并联电抗器容量大于10000千乏以上，导油管直径为8.0厘米或瓦斯一80型时，流速值可取0.8～1.2米／秒。 继电器为QJ 1 3．对于强迫油循环冷却的并联电抗器不低于1.1米／秒。 （二）装设差动保护或电流速断保护 大容量并联电抗器装设差动保护，小容量若灵敏度满足要求时可装设电流速断保护，以防御并联电抗器内部及其引出线的相间和单相接他短路。在可能出现的最大不平衡电流下，保护装置不应该误动作．并联电抗器装设过电流保护作为差动保护的后备，保护装置带时限动作于跳闸。
电抗器计算公式和步骤S=1.73*U*I 4% X=4/S*.9 1. 铁芯直径D D=K PZ 0.25 cm K—50~58 PZ—每柱容量kV A 2.估算每匝电压ET ET=4.44 f B SP×10-4 V B —芯柱磁密 0.9~1 T SP—芯柱有效截面
cm 2 3. 线圈匝数 W=U KM /（ET×100）KM—主电抗占总电抗的百分数 U—总电抗电压 V 4. 每匝电压及铁芯磁密 ET=U KM /（W×100） V BM=ET×104/（4.44 f SP） T 5. 主电抗计算 选择单个气隙尺寸δ=0.5~3 cm 计算行射宽度E E=δ/πln ((H+δ) /δ) cm H—铁饼高度,一般5 cm 计算行射面积SE
SE=2E×(AM+BM+2E) cm 2 AM—叠片总厚度 cm BM—最大片宽 cm 计算气隙处总有效截面积 SM=SF / KF +SE cm 2 SF—铁芯截面 KF—叠片系数 计算气隙个数 n=(7.9 f W2 SM )/(X NδKM×106) XN—电抗Ω 计算主电抗 XM=(7.9 f W2 SM )/(nδ×108) 如果XM≈X N KM/100则往下进行，否则重新选择
单个气隙长度，重复上述计算。 6. 漏电抗计算 Xd=(7.9 f W2 Sdρ) / (H×108) Ω Sd=2π/3 F RF +πRn2 - SF / KF ρ=1-2×（RW-RO）/（π×H）式中： F—线圈幅向尺寸 cm RF—线圈平均半径 cm Rn—线圈内半径 cm RW—线圈外半径 cm
中性点小电抗补偿系统仿真计算 3.1 系统概况及仿真计算条件 本文以华东某地区一全线同杆双回并架的500kV 超高压送电线路为例，使用ATP - EMTP 电磁暂态软件分析研究中性点加小电抗四线补偿系统中出现的问题及小电抗的工作性能。该线路原全长约170km ，同杆双回架设于变电站A 和B 之间，在站A 侧装有额定容量为150Mvar 的并联高抗。由于电网扩建，将该线路断开后π接入新建变电站C ，原线路被截断为95km 和75km 两段，并联电抗器依然应用原配置。本文算例所采用的是站A 和站C 之间一段长为95km 的500kV 交流输电线路。 常规500kV 交流超高压送电线路对地电容为km /F 015.0μ，高抗的电抗值为 Ω==67.20162 S U X n L （3-1） 可估算本段线路的补偿度为 108.111=== L C L X C Q Q T ω （3-2） 很明显，本段线路的高抗处于过补偿运行，系统易发生工频谐振问题[20]。 应用ATP - EMTP 对该算例进行计算，分析该段线路在非全相运行（包括空载线路非全相运行和正常线路非全相运行）情况下开断相上电压和电流的变化，本文将建立双电源单回和双回运行下发生非全相切合时工频传递过电压与潜供电流仿真模型。考虑到系统仿真分析的简便性，本章的仿真模拟均以A 相拒动或发生故障为例分析。 仿真计算等值电路如图3-1所示。图中，Z 1、Z 2和Z 3分别为变电站A 、变电站C 和避雷线的序分量等效阻抗，各阻抗参数见表3-1。
图3-1 仿真计算等值电路 表3-1 等值阻抗参数 名称 正序等值阻抗（Ω） 零序等值阻抗（Ω） Z 1 Z 2 Z 3 0.441+j9.330 0.391+j8.649 5.303+j69.794 1.290+j1 2.384 1.976+j14.553 100.192+j325.822 本算例中假设该段线路的换位方式为三段式逆相序全线换位，（本算例尽量削弱换位方式对系统的影响。实际运行中，该段线路的换位方式应为不换位或不完全换位的方式）换位情况见图3-2。 图3-2 线路完全换位示意图 3.2 非全相切合时的工频谐振过电压计算 分相操作的开关单相、两相故障或系统中SPS 装置动作时，系统就会处在非全相运行的状态，有单相或两相导线变为孤立导线，进而在其上产生了工频谐振过电压。本节在空载线路非全相运行条件下仿真计算工频谐振过电压幅值，根据系统参数，建立了500kV 超高压输电线路空载非全相运行（合空线单相拒动）时的工频谐振过电压仿真计算模型，如图3-3所示。 Z1 Z2Z3 A C LCC LCC LCC LCC LCC LCC LCC X0017 X0020 XX0019 LCC V V V X0022 XX0021 V V
220kV并联电抗器设计要点 发表时间：2019-03-14T14:41:43.360Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：王鹏王庆举 [导读] 摘要：随着人们生活水平在不断的提高，对于用电的水平在不断的提高，电抗器是在电力系统中作为电感元件的电气设备，属于变压器类产品，主要功能是限制系统的短路电流和补偿系统的分布电容电流。 （山东泰开变压器有限公司山东省泰安市 271000） 摘要：随着人们生活水平在不断的提高，对于用电的水平在不断的提高，电抗器是在电力系统中作为电感元件的电气设备，属于变压器类产品，主要功能是限制系统的短路电流和补偿系统的分布电容电流。电抗器品种规格较多，主要分为铁心电抗器和干式空心电抗器两个大类，其中包括并联电抗器、限流电抗器、串联电抗器、阻尼电抗器及平波电抗器等。电抗器作为特殊变压器，由于产品特性与变压器有所区别，所以在设计计算、工艺措施及结构方面与常规电力变压器有着较大的不同。 关键词：并联电抗器；电感计算；降噪措施 引言 目前，随着我国220kv电网建设速度的加快，对高压并联电抗器的需求也在相应的增加。并接于电力系统中的并联电抗器，用于吸收系统中的容性无功功率、限制过电压、抑制同步电机带轻载时可能出现的自励磁现象，起到稳定和保护电力系统的作用，在电力系统中是不可缺少的电气设备。 1可控补偿原理 铁心式可控电抗器可大致分为以下两种：一种是调电路式可控电抗器；另一种是调磁路式可控电抗器。其中调磁路式可控电抗器方案中又包括晶闸管控制变压器型（ThyristorControlledTransformer，TCT）、助磁式可控饱和型（ControlledSaturateReactor，CSR）、自饱和磁阀式（Self-SaturateMagneticValveThyristorControlledReactor，SR）、裂芯式晶闸管控制型（Split-CoreTypeThyristorControlledReactor，TCR）等多种型式。调电路式可控电抗器，即靠有载分接开关调节电抗器绕组的匝数（抽头），其成本很低，调节方便，但电感量无法连续调节。调磁路式可控电抗器的方案中，多采用直流助磁方式，通过调节直流励磁电流的大小来改变磁路磁导的大小，从而实现电感量连续可调，其响应速度目前是最快的，但将可控电抗器长期挂网运行时，由于在额定容量时铁心处于磁饱和状态，损耗大，噪声大，而且加入了晶闸管等电力电子器件，必然带来大量的谐波，在工程上要设法消除这些影响。同样在静止无功补偿器中大量采用了晶闸管元件，改变晶闸管触发角从而改变电感量，因此必然会产生谐波污染，在工程上也要消除这些污染。 2并联电抗器 2.1并联电抗器功能 在超高压远距离的输电线路中，一般长达数百公里，甚至数千公里，另一方面由于城市供电向电缆化方向发展，由于必须补偿线路巨大的容性充电无功功率才能使系统正常运行，因此，并联电抗器成为必不可少的输电线路基本配置。并联电抗器一般接在超高压输电线的末端和地之间。现阶段有较多的220kV高抗变电站具备较长距离输电能力，同样需要对线路进行无功补偿，且运行电压也可以通过调整并联电抗器的数量来调整。并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：（1）减小空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压；（2）改善长距离输电线路上的沿线电压分布；（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动，减轻了线路上的功率损失，提高变压器运行效率；（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列；（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象；（6）电抗器中性点经小电抗接地时，可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，加速自动熄灭潜供电流。 2.2并联电抗器合理容量的选取 随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，并联电抗器是接在高压输电线路的大容量电感线圈，其容量要根据线路电容和负载情况进行计算设计。在系统中装设并联电抗器的台数及容量的大小是根据系统中线路参数、运行条件及运行方式决定的。为了避免与线路电容形成并联谐振，合理选择电抗器的容量十分重要。在设计并联电抗器的容量时，除考虑限制工频过电压之外，还涉及到系统的稳定、无功功率平衡、自激电压和谐振等问题。因此电抗器的容量选择与安装方式要根据系统的结构、参数及运行情况等因素确定方案。 2.3铁损 铁损分为磁滞损耗和涡流损耗。从铁损计算经验公式可知，总的铁损等于铁心单位损耗与铁心质量的乘积。因此，降低铁损应考虑如下方面：#采用单位损耗较小的冷轧取向性硅钢片。为了充分地利用这个特性，还可以使磁通方向和硅钢片的轧制方向一致。!减小磁通密度。磁通密度减小确实使铁损降低了，但绕线匝数由此增加从而使电阻损耗也增加，作为整体来说往往使总损耗增加。"由于铁心叠片系数的提高和绕组绝缘的改进，便减少了铁心磁路长度，使铁心质量减轻，因而能降低铁损。边缘磁通引起的涡流损耗。边缘磁通的分布由每个气隙的长度决定，减少气息长度就能降低涡流损耗。对铁心来说，涡流损耗和与磁通成垂直方向的硅钢片宽度的平方成正比，可以认为，与磁通成垂直方向的直角面小的辐射形铁心对抑制边缘磁通引起的涡流损耗具有理想的外形。 3并联电抗器设计要点 3.1并联电抗器电抗值的计算 并联电抗器电抗值是电抗器重要参数，它决定对线路容性无功补偿的效果，如果偏差过大，对容性无功的补偿效果达不到要求，就造成线路无功损耗增加、变压器运行效率下降及沿线电压升高等不良后果，准确计算电抗器的电抗值是电抗器设计的首要任务。220kV级及以上的并联电抗器绝大多数采用油浸式铁心电抗器，电抗器铁心与变压器铁心有所不同，为改变磁路的磁阻，铁心电抗器的铁心带有气隙，由于气隙的磁化特性基本是线性，通过改变气隙的长度，可以得到所需要的电感值（电抗值），所以铁心电抗器的电感值不取决于外在的电压和电流，而取决于绕组匝数以及绕组和气隙的尺寸。铁心电抗器的电感主要是主电感，由铁心的铁饼和气隙所产生的主磁通所形成，另一部分是漏电感，是由心柱之外的漏磁通所形成。 3.2并联电抗器降噪设计 电抗器铁心振动产生的噪声远远大于同容量的变压器，既然噪声不可避免，那如何降低此类产品的噪声是本次设计的关键。（1）降低心柱磁密，取值为1.1T～1.25T之间，轭和旁柱的截面比心柱要大，磁密更低；其次，计算铁心谐振频率，选取合理的窗口尺寸，避免谐振区域。（2）噪声的传播主要通过两个路径传递给油箱：一条是通过铁心垫脚或上定位装置传至油箱（固体传播），另一条通过绝缘油传到
超高压并联电抗器介绍 1 总论 特变电工所属的大型变压器公司有特变电工沈阳变压器集团公司、特变电工衡阳变压器有限公司、特变电工新疆变压器厂。 特变电工沈阳变压器集团公司是国内最早生产并联电抗器的厂家。对大型并联电抗器的研制从1988年开始，而生产小型电抗器起始于70年代，主要是应国防和科研急需而制造的一些具有高、精、尖技术特点的产品。1991年至1998年，进行了长达近8年的超高压并联电抗器研究、开发、设计工作。早在1979年沈变与西变同时引进ALSTHOM公司500kV并联电抗器技术。随着市场的需求和发展，沈变在原有消化引进技术的基础上，广泛地掌握了ABB、SIMENS、MEZ （莫斯科电工厂）、VIT（乌克兰变压器研究所）、ZTR（乌克兰变压器厂）、ALSTHOM、东芝、日立、西屋、传奇等等公司或厂家的电抗器技术，并且分别从日本和美国引进了关于电场、磁场、温度场、机械振动及噪声的计算机软件，对上述厂家的电抗器产品进行验证并深入研究，进行自主开发，分别设计出了500kV、330kV、220kV等各个电压等级的并联电抗器，并且用所引进的两种软件对其各种技术参数进行了双重验证。针对并联电抗器易发生局部过热、振动大两个问题，进行反复研究，并在生产中反复验证，发明了两项专利结构——全方位漏磁屏蔽和三处压紧系统。首次制造500kV级并联电抗器BKD－50000/500便一次试验合格。特点是：无局部过热、低损耗、低噪声、小振动、低局放，技术性能指标为国际先进水平。证明：全方位漏磁屏蔽系统是杜绝局部过热、大幅度降低损耗的科学方法；三处压紧系统是减小振动和噪声的科学方法。 特变电工新疆变压器厂2002年开始研制并联电抗器，其第一组220 kV并联电抗器BKD－10000/252于2002年10月30日在四川理县杂谷脑水电站投入运行。 特变电工衡阳变压器有限公司于2002年开始研制并联电抗器，所研制的500kV 并联电抗器BKD2-50000/550-110于2004年4月5日完成全部试验，本台产品所有试验在武汉高压试验研究所、沈阳变压器研究所、中国变压器产品检测中心监试下全部一次试验通过，综合技术经济性能为国际领先水平，其中温升试验是在1.5?550/√?3 kV下进行的，磁化曲线也测试到1.5?550/√?3 kV。2003年8月，衡阳变压器有限公司在西北电网750 kV示范工程所属800kV并联电抗器
第一章电抗器概述 电抗器是一种电感元件，当在具有电感值L的电抗器线圈器两端产生电抗压降I L X L。在一般情况下，电抗器的电感值L与其结构尺寸有如下关系： L=W2Λ= W2μAc/Lc 式中W———线圈的匝数； Λ———磁路的磁导〔H〕。Λ=μH=μAc/Lc H----磁场强度 μ———磁路的磁导率〔H/m〕，对于空气μ≈μ0=4πx10-7 H/m Ac———磁路的等效导磁面积（㎡）； Lc———磁路的等效长度（m）。 电抗器就其磁路结构而言，有空气式电抗器和带间隙的铁心式电抗器两种。空气式电抗器无铁心，磁路主要由非铁磁材料（例如空气、变压器油等）构成，其磁导率μ≈μ0，是常数，不随负载电流变化而变化。带间隙的铁心式电抗器（以下简称铁心式电抗器）的磁路由带气隙（或油隙）的铁心柱构成，假若铁心柱中不设置一定长度的气隙，则其磁导将呈非线性，当负载电流超过一定数值时，铁心就会饱和，其磁导率会急剧下降，从而电感、电抗也就急剧下降，会影响电抗器所接系统的正常工作。电抗器按用途来分类主要有并联电抗器、消弧线圈、限流电抗器、饱和电抗器等。 第一节电抗器的基本结构 一、铁心式电抗器的结构 铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈———激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。铁心结构如图1-1所
示，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种： 图1-1铁心电抗器的铁心结构 （a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心 （1）平行叠片 其叠片方式如图1-2（a）所示，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。 （2）渐开线状叠片 其叠片方式如图1-2（b）所示，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。 （3）辐射状叠片 其叠片方式如图1-2（b）所示，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。 图1-2铁心饼的叠片方式 （a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片
低压并联电抗器作为变电站的重要组成部分，可以补充容性充电功率，吸收无功功率，降低线损，提高功率因数; 削弱空载或轻载时长线的电容效应( 弗兰梯效应) ，稳定电网的运行电压，改善供电质量; 减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭; 有利于消除发电机的自励磁; 减少用户电费开支，降低生产成本[1 - 4]，现已成为变电站无功补偿中不可或缺的一部分。同时，随着变电站智能化水平的提高，低压并联电抗器可增加部分在线监测功能，实现状态化检修，从而节省设备全寿命成本投资。 1 并联电抗器性能比较 现阶段，低压并联电抗器多采用干式空心并联电抗器和油浸式并联电抗器两种。环氧包封式空心并联电抗器由于结构简单、价格低等优势在国内获得广泛应用，但经过长时间的运行，已出现了许多运行故障，有的被迫停运处理，有的甚至烧毁设备，如图1 所示。其烧毁的主要原因是: ( 1) 空心电抗器表面喷涂的绝缘材料老化及表面污物沉积。在环境湿度大的情况下，表面污层会受潮，导致表面泄漏电流增大，最后形成沿面树枝状放电而烧毁; ( 2) 空心电抗器绝缘材料的环境适应能力差。在高海拔、盐雾、昼夜温差大等情况下绝缘老化速度加快。油浸式铁心电抗器在运行稳定性、损耗、占地面积、漏磁、在线监测等多方面拥有较大优势，经过多年的运行与实验验证，干式空心电抗器的劣势正逐渐显现。 1. 1 运行稳定性 干式空心电抗器线圈以常压固化的环氧树脂为外包绝缘，其可耐受电压极其有限，由于线圈对地电容和匝间纵向电容的影响，电压分布不均匀。在不均匀的电场及潮湿、污秽的作用下，电抗器表面电位梯度较大的地方，空气将局部游离形成电晕和迅速移动的分枝滑闪放电。空气游离也将在绝缘表面产生亚硝酸和硝酸，腐蚀绝缘，最终造成干式空心电抗器匝间击穿短路。因此干式空心电抗器对运行环境的适应能力较差，运行过程中存在安全隐患[5]。油浸式电抗器绝缘为油纸配合绝缘，绝缘稳定性较高，可保证产品安全稳定地运行。 1. 2 损耗 由于干式空心并联电抗器以空气为导磁介质，其磁场散发，包封的漏磁通过其它包封时则在该包封产生环流损耗，因此其损耗较大[6]。而油浸式铁心式并联电抗器由铁心作为导磁介质，其磁场集中，漏磁小，因此其损耗比空心电抗器小很多，常规产品铁心电抗器的损耗只是同容量空心电抗器损耗的1 /3 左右。 1. 3 占地面积 依据并联电抗器设计数据和安装经验可知，干式空心并联电抗器为每相一台，每组3 台。