串联电抗器如何选择

电容器装置盲目采用串接5%~6%的串抗投入电网后,引起3次谐波的放大甚至发生谐振已成为不争的事实。众多的文献陈述了220kV及以上枢纽变电所中的河南汤阴变、湖南曲河变、湖南宝庆变、广西玉林变、张家口宣化变的电容装置投运后,曾先后发生由于3次谐波谐振引发的部分电容器和配套器件损毁,甚至全部电容器烧毁的事故北京地区聂各庄变、吕村变、南苑变、王四营变、浙江绍兴的渡东变等等,均发生3次谐波谐振而被迫停运采取改造措施。至于110kV及以下变电所电容器装置投运后,通常发生电网谐波放大超标,引起电容器,电抗器振动、发热、保护误动,甚至设备损坏。

串联电抗器(下称串抗)是并联电容器装置(下称电容装置或电容器组)的主要组成部分之一,它起着限制电容器组(背靠背)合闸涌流,抑制电力谐波,防止电容器遭受损害,以及避免电容装置的接入对电网谐波的过度放大和发生谐振等等重要作用。然而串抗与电容器不能随意组合,若不考虑电容装置接入处电网的实际情况,采用“一刀切”的配置方式(如电容器一律配用电抗率为5%~6%的串抗),往往适得其反,招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振,危及装置与系统的安全。由于电力谐波存在的普遍性,复杂性和随机性,以及电容装置所在电网结构与特性的差异,使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率的选择成为疑难的问题,也是人们着力研究的课题。虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定,但是随着研究工作的深入,实际运行经验的积累,业已提出许多为人共识的见解,或行之有效的措施,或可供借鉴的教训。电容器组投入串抗后改变了电路的特性,串抗既有其抑制涌流和谐波的优点,又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。所以对于新扩建的电容装置,或者已经投运的电容装置中的串抗选用方案,进行技术经济比较是很有必要的。本文着重对部分电容装置工程设计中沿袭选用6%串抗的问题进行剖析,以期对装置的建设和运行有所裨益。

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