超高压可控并联电抗器的研发及制造

目次前 言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (2)5 变压器型可控并联电抗器继电保护配置原则 (2)6 变压器型可控并联电抗器继电保护整定原则 (5)7 磁控型可控并联电抗器继电保护配置原则 (6)8 磁控型可控并联电抗器继电保护整定原则 (8)9 可控并联电抗器所在电网相关继电保护配置及整定要求 (9)附 录 A （资料性附录）可控并联电抗器基本原理 (12)I超高压可控并联电抗器继电保护配置及整定技术规范1 范围本标准规定了变压器型和磁控型可控并联电抗器继电保护配置及整定技术原则，并对可控并联电抗器所在电网相关继电保护配置及整定提出技术要求。

本标准适用于电压等级为500kV、750kV的可控并联电抗器及其所接入的电网，其他电压等级可参照执行。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 2900.1 电工术语基本术语GB/T 2900.17 电工术语量度继电器GB/T 2900.49 电工术语电力系统保护GB/T 2900.95 电工术语变压器、调压器和电抗器GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 15145 输电线路保护装置通用技术条件GB/T 20840.2互感器 第2部分：电流互感器的补充技术要求GB/T 31955.1 超高压可控并联电抗器控制保护系统技术规范第1部分：分级调节式DL/T 242-2012 高压并联电抗器保护装置通用技术条件DL/T 478 继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T 559 220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T 670 母线保护装置通用技术条件DL/T 866 电流互感器和电压互感器选择及计算导则DL/T 886 750kV电力系统继电保护技术导则DL/T 1193-2012 柔性输电术语DL/T 1217 磁控型可控并联电抗器技术规范DL/T 1376-2014 超高压分级式可控并联电抗器技术规范3 术语和定义GB/T 2900.1、GB/T 2900.17、GB/T 2900.49、GB/T 2900.95、DL/T 1376-2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

1000kV特高压并联电抗器研制宓传龙，汪德华，陈荣（西安西电变压器有限责任公司）摘要：特高压输电线路用1000kV并联电抗器具有目前国际上电压等级更高和容量特大的特点，本文结合特高压工程的技术要求，对研制1000kV电抗器的核心技术，包括主纵绝缘结构，漏磁场分析，消除局部过热，降低振动和噪声，温升计算和机械强度校核等方面进行了计算分析和阐述。

关键词：特高压；并联电抗器1 引言并联电抗器是高电压、远距离交流输电网络中不可缺少的重要设备，用来补偿长线上的充电电流，消弱电容效应，限制系统工频电压升高和操作过电压，消除同步发电机带空载长线时产生的自励磁现象。

特高压输电线路的充电功率大，就单位长度输电线路而言，它的充电功率约是500kV输电线路的4~5倍，需要特高压并联电抗器进行无功补偿。

晋东南－南阳－荆门特高压试验示范工程线路无功补偿度达到100％，其中晋东南站3×320Mvar,南阳6×240Mvar,荆门3×200Mvar。

320Mvar并联电抗器是特高压试验示范工程中的关键设备之一，前所未有的电压等级和特大容量，使研制面临巨大的困难。

为此，开展特高压并联电抗器关键技术的研究，成为特高压试验示范工程建设的核心工作之一和重中之重。

本文就特高压并联电抗器研制中的关键技术作简要的介绍。

2 1000kV电抗器主要技术参数1）型式：户外、单相、油浸、间隙-铁芯2）冷却方式：ONAF3）额定电压：1100/3kV4）额定频率：50Hz5）额定容量：A型 320Mvar，B型 240Mvar，C型 200Mvar。

6）绝缘水平首端：ACSD：1100kV 5minBIL：2250kVCI：2400kVSI：1800kV7）饱和特性：在0~140%额定电压时伏安特性为线性。

对应于1.4倍和1.7倍额定电压的连线平均斜率不得小于非饱和区域磁化曲线斜率的50%。

磁路完全饱和时，电抗器最终饱和电感值应为不小于额定电压下电感值的40%。

500kV 高压并联电抗器故障分析及处理【摘要】随着我国经济实力与科技水平的快速进步，超高压电网得到了不断的完善与发展，电抗器数量也在逐渐的增加，但是发生故障的几率也在不断的增加，一旦电抗器一旦出现故障必然会对电网运行造成极大的危害，及时处理故障能够有效地使电力系统长期稳定的运行。

笔者根据多年的实际工作经验，对500kV高压变电站中的并联电抗器常见的故障特征以及产生原因和处理方法做出分析，以期对相关的工作企业与人员有所参考。

【关键词】并联电抗器故障分析故障处理故障特征1前言随着近年来我国加大电力设施的建设，配电网的稳定性得到了显著的提升，电抗器在其中起到了非常重要的作用，但是电抗器故障也是时有发生，对电力企业和电力用户造成了极大的影响。

通过对并联电抗器常见故障进行深入的分析，根据导致故障的原因采取相应的处理措施，可以有效地保证电抗器运行的安全性与可靠性，对此本文的研究有着很好的实际作用，希望相关的技术人员能够从中有所参考，使我国电网配电质量得到有效的提高。

2并联电抗器概述并联电抗器通常是连接在超高压输电线路与大地相连的末端，主要是起到在远距离输电过程中能够降低长线电容效应导致的电压升高作用，从而实现对远距离输电线路具有的容性无功功率实现有效地补偿，同时能够降低电压过高现象的出现，使输电线路造价有所降低[1]。

电抗器和通常所说的变压球存在显著的不同，电抗器自身拥有电感线圈，电抗器中的硅钢片具有较大的导磁系数，当电流变化导磁系数也会随之发生非线性的改变，一旦电流超过一定限度之后，铁芯将会出现饱和，导磁系数将会迅速的降低，致使使电感和电抗也会快速的下降。

根据电抗器结构的不同，可以将变脸电抗器划分为壳式与心式两种，我国输电线路主要采用的是心式结构，其是由两个水平铁轭和三个垂直柱构成。

3电抗器常见故障特征、原因和处理3.1 电抗器振动导致的故障故障一，内部套管的均压环因为振动导致固定环铝条发生断裂，断裂后均压环因为出现悬浮电位导致持续放电。

摘要超高压电力系统运行的并联电抗器已经发生了许多故障，本文对此进行了分析研究，提出了改进措施，并对今后如何选择电抗器提出了意见。

0 引言为了补偿电功率，抑制过高的工频过电压，并联电抗器是超高压电力系统必不可少的电气设备。

早在日伪时期，东北电网为补偿亘长约360km水丰至大连的220kV输电线的充电功率，就在大连一次变安装了两组由日本东芝1941年生产的11kV3X 3000kVar的并联电抗器。

解放后，由于大连地区电压偏低而长期闲置末用。

到1972年西北电网330kY输电系统建成投运，先后安装了3组由西变生产的330kV90000kVar并联电抗器，其中1组为三相、2组为单相。

随着500kV输电系统的建设，自1982年起，先后在华中、东北、华北和华东等大电网陆续又有大批并联电抗器投运，电压等级包括35、63、220和550kV，既有国内西安变压器厂等的产品，也有法国、瑞典、加拿大、意大利和苏联等国进口的产品。

既有油浸铁芯式，也有干式空芯式。

经过长期的运行，无论那种型式的电抗器都发生了不少问题，甚至设备烧毁，给运行带来了麻烦。

目前，各大电网感性补偿容量不足，电压普遍偏高。

500kV系统电压最高达到565kV，220kV系统电压高达262kV。

给安全运行带来了威胁。

新的500kV电网在继续扩大，需要补充和新装大批电抗器。

为此，对于如何解决运行中发现的设备质量问题?在新建和增补的设备中是选用高压电抗器或是低压电抗器?选用油浸铁芯式或是干式空芯式?以及如何改进运行中发现的安装设计等等问题，需要分别进行研究，以使并联电抗器能够得到安全合理的应用。

1 油浸铁芯式电抗器油浸铁芯式电抗器的结构与变压器相似，主要由线圈、铁芯和油箱等部件组成。

在运行中发生的问题可以分为绝缘问题、铁芯漏磁、振动噪音和渗漏油等。

1.1绝缘问题并联电抗器只有接入电网的一次线圈，运行条件较变压器严峻，投运后即满负荷或运行，并且经常处于高电压状态，因此运行温度高，线圈绝缘和绝缘油都容易老化。

浅谈 220kV并联电抗器设计要点摘要：随着我国社会的不断进步，稳定的电力已经成为人们日常生活的重要需求，电气设备中电感元件是非常重要的部分，其中电感元件中的电抗器是一种应用广泛的变压器，电抗器的作用是防止系统中的短路电流，对于补偿系统的分布电流也有着十分有效的阻止效果。

在电感元件市场上，电抗器的规格和型号是非常多的，但其类型主要是铁心和干式空心，根据其作用分类，市场上比较常见有并联、限流、串联、阻尼、平波等电抗器。

在变压器种类中，电抗器具有特殊性，这是其产品特性决定的，与其它变压器的差异是应用电抗器时候需要注意的内容，其在结构设计、制造工艺中与普通变压器相比差异较大。

关键词：220kV；并联电抗器；设计要点引言：通常国家电网公司对于变压器类产品的质量问题会有相应的文件指南，在质量问题指南中电抗器这类变压器产品的质量问题是非常突出的，这些质量问题主要表现在噪音过大、散热性能低、局部放电等方面。

因此在设计电抗器的过程中，需要针对这些客观存在的问题进行纠正和解决，本文就220kV并联电抗器设计要点进行了研究，为提升电抗器的质量提供理论支持。

一、并联电抗器的内容研究在超高压输电线路的铺设过程中，其距离通常有数百、数千之长，因此对于变压器的稳定性需求较高，随着当前城市化的规模性发展，供电问题有着很大的挑战，电缆化方向成为城市供电的主流，这也使得系统的正常运行离不开补偿线路巨大的容性充电功率，而补偿线路与主电缆之间并联电抗器是基本的电感元件，这也是当前输电线路的基础配置。

并联电抗器的位置一般位于超高压输电线的末端，并作接地处理。

当前22OkV高抗变电站都有远距离输电的能力，这种情况下需要针对主要供电电缆进行相关电容补偿措施，主要操作便是无功补偿线路的并联，主线路的运行电压有很多种改变方法，其中一种便是并联电抗器数量的变化。

并联电抗器能够有效地改善电力系统无功功率运行情况，这点对于电力系统的稳定具有十分重要的作用，这些作用体现在并联电抗器能够有效的减小空载电容效应，轻负荷线路电容效应的增强，通常对于工频暂态过电压方面也有着十分重要的作用。

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1.5550/3 kV下进行的，磁化曲线也测试到1.5550/3 kV。