摘 要:近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的容量一直在不斷變大,電力系統(tǒng)中的電氣聯(lián)系也更為緊密,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)形成的短路電流越來(lái)越大,因此電力系統(tǒng)的故障問(wèn)題越來(lái)越多,在這種趨勢(shì)下,大量的電力企業(yè)開(kāi)始使用電抗器對(duì)短路電流進(jìn)行限制。本文主要針對(duì)于220KV電網(wǎng)中限流電抗器對(duì)于線路過(guò)電壓的影響進(jìn)行了分析,同時(shí)得出了相應(yīng)的結(jié)論。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng) 限流電抗器 過(guò)電壓 影響
目前很多電力企業(yè)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到限流的重要性?,F(xiàn)階段而言,在全世界范圍內(nèi)針對(duì)于短路電流的限制主要是從限流設(shè)備開(kāi)始著手的。國(guó)內(nèi)近幾年由于超高壓電網(wǎng)的不斷增多,越來(lái)越多的電力企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用阻流電抗器進(jìn)行短路電流的限制,在發(fā)生故障的時(shí)候,對(duì)于限流電抗器而言,其會(huì)和電力系統(tǒng)里面的其他保護(hù)措施一起進(jìn)行作用,而這個(gè)作用將會(huì)影響到線路的過(guò)電壓。目前在國(guó)內(nèi)很多的500KV電網(wǎng)里面已經(jīng)成功的運(yùn)用了限流電抗器,同時(shí)效果非常不錯(cuò),但是目前國(guó)內(nèi)針對(duì)于220KV電網(wǎng)中限流電抗器的應(yīng)用情況并不是很多,因此本文對(duì)220KV電網(wǎng)中限流電抗器的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析,主要研究限流電抗器針對(duì)于220KV電網(wǎng)里面線路過(guò)電壓會(huì)造成怎樣的影像。
一、研究對(duì)象
本文以某220KV發(fā)電廠為例,研究限流電抗器針對(duì)于220KV電網(wǎng)里面線路過(guò)電壓所造成的影響,發(fā)電廠與變電站的輸變網(wǎng)絡(luò)圖如下所示,其中母線電壓從發(fā)電廠到A變始端是236.2KV,末端是236.1KV,從A變到B變始端是236.1KV,末端是237.1KV。另外潮流方向?yàn)椋喊l(fā)電廠到A變,B變到A變。
如上圖所示,對(duì)于發(fā)電廠的出線側(cè)所連接的那部分而言,其屬于電抗器裝置,同時(shí)系統(tǒng)里面所使用的是一個(gè)額定電壓大小是252KV的斷路器,下面開(kāi)始分析限流電抗器針對(duì)于220KV電網(wǎng)線路過(guò)電壓所造成的影響。
二、對(duì)工頻過(guò)電壓所造成的影響分析
首先需要對(duì)電網(wǎng)工頻過(guò)電壓的條件進(jìn)行確定,這里所選擇的條件是正常送電條件下三相甩負(fù)荷與線路一側(cè)存在單相接地故障狀態(tài)下靠近故障點(diǎn)側(cè)斷路器三相跳閘甩負(fù)荷,通過(guò)EMTPE軟件的計(jì)算,得出220KV線路甩負(fù)荷工頻過(guò)電壓值(以下過(guò)電壓?jiǎn)挝欢际莗.u.):
(1)第一種線路是發(fā)電廠到A變,首先如果故障側(cè)是A變時(shí),沒(méi)有串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)工頻過(guò)電壓是0.94,單相接地故障時(shí)是1.15,串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)是0.96,有故障時(shí)是1.02;其次如果故障側(cè)是發(fā)電廠側(cè)時(shí),沒(méi)有串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)是0.94,有故障時(shí)是1.15,串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)是0.93,有故障時(shí)是1.00。
(2)第二種線路是A變到B變,首先如果故障側(cè)是A變時(shí),沒(méi)有串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)是0.94,有故障時(shí)是1.27,串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)是0.94,有故障時(shí)是1.26;其次如果故障側(cè)是B變時(shí),沒(méi)有串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)0.93,有故障時(shí)是1.28,串聯(lián)電抗器的話,那么無(wú)故障時(shí)是0.92,有故障時(shí)是1.26。
通過(guò)上面的計(jì)算結(jié)果能夠得出:對(duì)于電抗器而言,其是安裝于發(fā)電廠到A變線路上面的發(fā)電廠側(cè),而對(duì)于A變到B變的線路而言,其為下一級(jí)研究線路,所以對(duì)于工頻過(guò)電壓而言,可以說(shuō)是基本不會(huì)受影響于串聯(lián)的電抗器。而對(duì)于發(fā)電廠到A變的線路而言,因?yàn)榘惭b了電抗器,所以提升了電源的等值阻抗大小,所以對(duì)于發(fā)電廠側(cè)而言,沒(méi)有故障的時(shí)候工頻過(guò)電壓大小是比沒(méi)有電抗器的情況下大的;但是發(fā)電廠側(cè)甩負(fù)荷的時(shí)候,對(duì)于電抗器而言,其基本不會(huì)影響到從發(fā)電廠到A變這條輸電線路上面的工頻過(guò)電壓大?。怀酥庖?yàn)檎麄€(gè)線路整體來(lái)說(shuō)不是很長(zhǎng),使得有故障的時(shí)候的接地系數(shù)大小被減小了,所以串聯(lián)電抗器的情況下工頻過(guò)電壓的大小是會(huì)大于沒(méi)有串聯(lián)電抗器的情況的。
三、對(duì)合閘操作過(guò)電壓所造成的影響分析
對(duì)于空載狀態(tài)的電路,在對(duì)其進(jìn)行合閘操作之前,首先針對(duì)于饋電側(cè)母線的電壓大小進(jìn)行調(diào)整,讓其能夠?qū)崿F(xiàn)最大值,這樣能夠確保研究條件的嚴(yán)謹(jǐn)。按照相關(guān)的規(guī)定,對(duì)于220KV或者是更小的電壓等級(jí)系統(tǒng)而言,在進(jìn)行操作的時(shí)候,電壓值的大小最好保持在3.0p.u.以內(nèi)。而對(duì)于線路斷路器三相合閘來(lái)說(shuō),其所具有的分散性需要我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布來(lái)進(jìn)行考慮。對(duì)于合閘操作而言,經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)一共操作了一百次。對(duì)于合空閑操作過(guò)電壓而言,其計(jì)算結(jié)果如下:
(1)第一種情況下,操作地點(diǎn)所選擇的是發(fā)電廠,沒(méi)有串聯(lián)電抗器時(shí),合空線過(guò)電壓大小是1.530,單相重合閘過(guò)電壓大小是1.215;串聯(lián)了電抗器的時(shí)候,合空線過(guò)電壓大小是1.736,單相重合閘過(guò)電壓大小是1.312。
(2)第二種情況下,操作地點(diǎn)所選擇的是A變,沒(méi)有串聯(lián)電抗器時(shí),合空線過(guò)電壓大小是1.570,單相重合閘過(guò)電壓大小是1.375;串聯(lián)了電抗器的時(shí)候,合空線過(guò)電壓大小是1.803,單相重合閘過(guò)電壓大小是1.438。
通過(guò)計(jì)算結(jié)果能夠看出,不管是從發(fā)電廠側(cè)或者是A變側(cè)進(jìn)行合閘,所得出的過(guò)電壓大小都是串聯(lián)電抗器的時(shí)候要大一些。
總 結(jié)
通過(guò)對(duì)工頻過(guò)電壓所造成的影響分析以及對(duì)合閘操作過(guò)電壓所造成的影響分析,能夠得出以下結(jié)論:(1)因?yàn)殡娍蛊魇前惭b于發(fā)電廠到A變線路的發(fā)電廠側(cè),而對(duì)于A變到B變線路而言,其為下一級(jí)研究對(duì)象,對(duì)于其工頻過(guò)電壓基本不會(huì)受影響于串聯(lián)的電抗器。(2)安裝限流電抗器之后,發(fā)電廠側(cè)沒(méi)有故障的時(shí)候,其工頻過(guò)電壓的大小會(huì)變大,可是在出現(xiàn)單相故障的時(shí)候,工頻過(guò)電壓就會(huì)變低,而對(duì)于合閘操作過(guò)電壓而言,其會(huì)增大。
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作者簡(jiǎn)介:謝嘉杰(1996—),男,漢族,籍貫:廣東肇慶,職稱:工程師,研究方向 :電氣工程及其自動(dòng)化。作者單位:韓山師范學(xué)院