串補和可控電抗器在特高壓電網(wǎng)中的應(yīng)用

李晗昱

摘 要：在特高壓電源基地中進行長距離輸送受到穩(wěn)定性、高補償?shù)母呖古渲煤蜔o功的相關(guān)需求矛盾的影響，這是規(guī)劃階段特高壓電網(wǎng)中面臨的主要問題。相關(guān)研究和調(diào)查顯示，可使用特高壓串補和可控性的電抗器來解決其中有關(guān)的限制性問題。主要分析了串補和可控電抗器在特高壓電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用問題，以期為促進電網(wǎng)的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：可控電抗器；特高壓電網(wǎng)；串補；絕緣子

中圖分類號：TM47 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.152

特高壓電網(wǎng)相對現(xiàn)有的其他電網(wǎng)，有著距離更遠和容量更大的特點。我國的能源分布特點決定了我國未來的大型火電站和水電站等基地都幾乎遠離相關(guān)的負荷中心，其中，一些較長距離的電力輸送的特征將會更加明顯。電網(wǎng)能否健康發(fā)展，與我國電力事業(yè)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。以下是筆者針對串補和可控電抗器在特高壓電網(wǎng)中的應(yīng)用問題所作的分析。

1 串補在特高壓電網(wǎng)中的應(yīng)用

1.1 規(guī)劃方面

固定性的串補可以有效降低電路的電抗，并降低線路的電壓，減小兩端電壓之間的相差角，進而不斷提高相關(guān)輸電系統(tǒng)中的動態(tài)和暫態(tài)的穩(wěn)定裕度，為大功率的電力傳輸創(chuàng)造有利條件。因此，在特高壓規(guī)劃過程中，能夠在不斷增加輸電走廊的情況下，利用長距離的線路安裝串補不斷滿足電力輸送的要求。

1.2 串補設(shè)備中的技術(shù)問題

當(dāng)電壓的等級上升達到1 000 kV之后，會影響到相關(guān)選型的設(shè)備，包括光纖絕緣子、旁路刀閘、旁路斷路器和接地刀閘等，需要相關(guān)工作人員提高串補裝置對地面絕緣水平。與達到500 kV的電壓等級相比，因為其線路的額定電流數(shù)值的增加，串補一次設(shè)備中的相關(guān)額定電流也會增加。這會影響電容器、旁路斷路器等設(shè)備，也可能會導(dǎo)致其中的MOV容量的增加。

1.3 方案方面

在串補容量比較大的情況下，縱向電壓如果過高，可能會對相關(guān)設(shè)備的研制和絕緣帶來比較大的壓力，因此需將將其中的串補分為兩段，然后安裝在線路的兩端。分段后，其中單段的串補在參數(shù)等方面需要進行一定的規(guī)范。在設(shè)計規(guī)劃相關(guān)方案時，需要對特高壓串補中相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)條件進行限制和規(guī)定，在線路長度和應(yīng)用系統(tǒng)額定的電壓上，需要在數(shù)值和標準上進行限制，同時，還要考慮線路當(dāng)中的電抗。

2 可控電抗器在特高壓電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用規(guī)劃方面

在特高壓的電網(wǎng)運用規(guī)劃的過程中，為了能夠有效抑制過電壓，規(guī)劃安裝了一些補償度比較高的并聯(lián)電抗器，但是特高壓的線路規(guī)劃輸送的相關(guān)功率一般限制在一定的限度內(nèi)，部分線路也需要達到一定的標準，無功率需求大。因此，由于電壓等級的提高延長了輸電的線路距離，一些高壓電抗器的補償度增大與輸送大功率對容性無功的相關(guān)需求之間形成的矛盾不斷凸顯出來。在一些長距離、大容量的特高壓輸電通道中，這些線路出現(xiàn)一些類似可控電抗器需求的情況。在這樣的情況下，一般線路的輸送功率比較大，無功需求情況也較為明顯，還需要考慮到相關(guān)的兩端變壓器對其進行的無功補償。但是，變壓器補償受到容量、變壓器容量的限制，補償能力相對有限，未能達到無功分區(qū)分層相平衡的結(jié)果，所以可以考慮使用可控電抗器。

2.2 設(shè)備選擇

根據(jù)目前的情況看，可控電抗器主要包括兩種類型，分別為高阻抗變壓器分級投切式和磁閥式。從一些特高壓可控電抗器的相關(guān)研究和開發(fā)難度來看，前者相對來說難度比較小，如果其中的可控電抗器的目的是無功平衡和調(diào)壓，那么只要相關(guān)的分級級數(shù)和容量能夠滿足各種各樣運行狀態(tài)下的一些無功調(diào)壓的需求即可。在初期選擇過程中，可以選擇一些高阻抗變壓器式的分級投切式機器。在未來的發(fā)展過程中，在選擇可控電抗器時，假如需要兼顧一些動態(tài)的過程調(diào)節(jié)，就需要采用磁閥式的可控電抗器。

2.3 可控性電抗器

在一些特高壓的電網(wǎng)發(fā)展過程中，一些較長距離的送出路線因為中間暫時沒有出現(xiàn)負荷需求，因此，需要建立開關(guān)站并且進行過渡，開關(guān)站沒有無功補償性能力。在這樣的情況下，需要安裝一些可控電抗器。在安裝可控電抗器時，需要遠近結(jié)合，考慮開關(guān)站擴大建設(shè)成為變電站的過渡時間長短。另外，在考慮安裝串補時，也要根據(jù)實際工作的情況決定。

3 結(jié)束語

在一些特高壓的電網(wǎng)中應(yīng)用可控電器，能夠有效滿足一些輸送大功率、大容量容性無功需求以及相關(guān)的電壓控制的有關(guān)壓力，并且具有足夠的適用性。另外，可控電抗器在選擇的初期需選擇一些開發(fā)難度較小的高阻抗變壓器分級式可控電抗器。在實際的運用過程中，需要結(jié)合工程盡早開工。

參考文獻

[1]劉紅恩，徐桂芝，王毅.磁控式可控電抗器在特高壓電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2011（23）.

[2]陶力維.淺談可控并聯(lián)電抗器在超特高壓電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2014（02）.

[3]謝妍，李牧.特高壓電網(wǎng)中可控電抗器的應(yīng)用研究[J].電力學(xué)報，2009（04）.

[4]秦曉輝，郭強，周勤勇，等.一種無功平衡與臨界潮流快速分析方法及其在特高壓可控高抗需求分析中的應(yīng)用[J].中國電機工程學(xué)報，2013（19）.

〔編輯：王霞〕