李晗昱

摘 要：在特高壓電源基地中進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送受到穩(wěn)定性、高補(bǔ)償?shù)母呖古渲煤蜔o(wú)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(bǔ)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(bǔ)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(jìn)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(bǔ)；絕緣子

中圖分類號(hào)：TM47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.152

特高壓電網(wǎng)相對(duì)現(xiàn)有的其他電網(wǎng)，有著距離更遠(yuǎn)和容量更大的特點(diǎn)。我國(guó)的能源分布特點(diǎn)決定了我國(guó)未來的大型火電站和水電站等基地都幾乎遠(yuǎn)離相關(guān)的負(fù)荷中心，其中，一些較長(zhǎng)距離的電力輸送的特征將會(huì)更加明顯。電網(wǎng)能否健康發(fā)展，與我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。以下是筆者針對(duì)串補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(jìn)而不斷提高相關(guān)輸電系統(tǒng)中的動(dòng)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(zhǎng)距離的線路安裝串補(bǔ)不斷滿足電力輸送的要求。

1.2 串補(bǔ)設(shè)備中的技術(shù)問題

當(dāng)電壓的等級(jí)上升達(dá)到1 000 kV之后，會(huì)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(bǔ)裝置對(duì)地面絕緣水平。與達(dá)到500 kV的電壓等級(jí)相比，因?yàn)槠渚€路的額定電流數(shù)值的增加，串補(bǔ)一次設(shè)備中的相關(guān)額定電流也會(huì)增加。這會(huì)影響電容器、旁路斷路器等設(shè)備，也可能會(huì)導(dǎo)致其中的MOV容量的增加。

1.3 方案方面

在串補(bǔ)容量比較大的情況下，縱向電壓如果過高，可能會(huì)對(duì)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(bǔ)分為兩段，然后安裝在線路的兩端。分段后，其中單段的串補(bǔ)在參數(shù)等方面需要進(jìn)行一定的規(guī)范。在設(shè)計(jì)規(guī)劃相關(guān)方案時(shí)，需要對(duì)特高壓串補(bǔ)中相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)條件進(jìn)行限制和規(guī)定，在線路長(zhǎng)度和應(yīng)用系統(tǒng)額定的電壓上，需要在數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行限制，同時(shí)，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(yùn)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(bǔ)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(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)功率需求大。因此，由于電壓等級(jí)的提高延長(zhǎng)了輸電的線路距離，一些高壓電抗器的補(bǔ)償度增大與輸送大功率對(duì)容性無(wú)功的相關(guān)需求之間形成的矛盾不斷凸顯出來。在一些長(zhǎng)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(wú)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(duì)其進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。但是，變壓器補(bǔ)償受到容量、變壓器容量的限制，補(bǔ)償能力相對(duì)有限，未能達(dá)到無(wú)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(jí)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(duì)來說難度比較小，如果其中的可控電抗器的目的是無(wú)功平衡和調(diào)壓，那么只要相關(guān)的分級(jí)級(jí)數(shù)和容量能夠滿足各種各樣運(yùn)行狀態(tài)下的一些無(wú)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(jí)投切式機(jī)器。在未來的發(fā)展過程中，在選擇可控電抗器時(shí)，假如需要兼顧一些動(dòng)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(zhǎng)距離的送出路線因?yàn)橹虚g暫時(shí)沒有出現(xiàn)負(fù)荷需求，因此，需要建立開關(guān)站并且進(jìn)行過渡，開關(guān)站沒有無(wú)功補(bǔ)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(shí)，需要遠(yuǎn)近結(jié)合，考慮開關(guān)站擴(kuò)大建設(shè)成為變電站的過渡時(shí)間長(zhǎng)短。另外，在考慮安裝串補(bǔ)時(shí)，也要根據(jù)實(shí)際工作的情況決定。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(wú)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(jí)式可控電抗器。在實(shí)際的運(yùn)用過程中，需要結(jié)合工程盡早開工。

參考文獻(xiàn)

[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(bào)，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(bào)，2009（04）.

[4]秦曉輝，郭強(qiáng)，周勤勇，等.一種無(wú)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(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013（19）.

〔編輯：王霞〕