带有抽能绕组的500 kV并联电抗器在开关站的应用.doc

带有抽能绕组的500 kV并联电抗器在开关站的应用 下载： ????????上传时间：10-08????????文件大小：95k????????作者：范荣全 　　1 引言　　线路的电容电流与线路电压和线路长度成正比，长距离空载线路末端电压会由于电容量的增大而升高。因此，为将线路电压的上升控制在一定范围内，需在长距离的输电线路中间增加适当数量的开关站并配置适当容量的电抗器来消耗容性无功，以达到降低线路末端电压的目的。但如果开关站位于无可靠电源而又远离负荷中心的偏远地区，那么如何保证开关站站用电的可靠性就是一个值得研究的问题。　　位于四川攀枝花附近雅砻江上的二滩水电站装机容量为3 300 MW，通过三回470 km的500 kV线路输电到自贡，然后分别通过两回500 kV线路输电到成都和重庆。为控制电压水平 ，在二滩至自贡的470 km线路中间设置了开关站。开关站位于凉山彝族自治州大凉山腹地昭觉县境内的普提村。该地区除小水电外无其它可靠电源，年降水量又很不平衡，具有较强的季节性，地区电网供电可靠性极低，如仅用地区电网向开关站供电可靠性很差。　　2 解决方案　　在此情况下，为保证昭觉（普提）开关站站用电源的可靠性，有关单位对该站所处位置综合考察后提出以下几种站用电配置方案：　　(1)经一回35 kV线路从地区电网引入外接电源作为站用电源的主备用电源，站用变压器容量为630 kVA。　　(2)安装一套人工启动容量为40 kVA的柴油发电机组作为辅助备用电源。　　(3)从两组容量均为500 kVA的带有抽能绕组绕组的550 kV60 Mvar高压并联电抗器抽取电能，作为站用电的主电源。　　2.1 电抗器的主要结构、原理接线图及技术参数　　经有关部门批准通过国际招标，四川省电力局从奥地利ELIN公司引进了4组12台(相)550 kV高压并联电抗器安装在普提(昭觉)开关站，单台(相)容量为60 Mvar。其中2组为普通高压并联电抗器，另2组为带有抽能绕组的高压并联电抗器，通过电抗器的抽能绕组向开关站提供站用电源。　　(1)电抗器的结构　　电抗器为3柱式结构由1个带有气隙的主铁芯柱及2个辅助铁芯柱构成的。550 kV绕组位于主柱上，由2个并列的绕组模块组成，在绕组轴向中间带有抽头，抽能绕组由分别位于两个辅助铁芯上的绕组并联而成。该绕组的电压不仅取决于主绕组与该绕组之间的变比，还取决于通过辅助绕组的磁通量。三相抽能绕组由套管引出电抗器后分别通过3根独立的电缆经一负荷开关接入中间变压器的ABC三相。原理接线图见图1。 　　(2)站用配电箱　　站用配电箱由ELIN公司全套供应，其开关、接地刀闸、熔断器、1台6．5 kV的中间（配电）变压器、负荷开关、避雷器及所有的保护、控制、测量所需设备全部装在一个封闭的水泥构件箱内，为避免发生相间短路故障，分别用3根电缆连接3台高压电抗器抽能绕组和配电箱的高压引线。抽取的电能进入配电箱后，经避雷器、接地开关、SF6开关、熔断器后接入中间变压器。电压经中间变压器从6．5 kV变为400／231V后，经负荷总开关接入配电箱的低压母线，然后分别经3回线接入开关站控制楼的配电室。为确保中间变压器二次侧电压的质量，中间变压器选用调压范围为±2×2．5%的有载调压变压器。主接线见图2。 ?　　(3)主要技术参数　　电抗器额定容量60 Mvar；抽能绕组额定容量167 kVA；高压绕组额定电压550/KV；抽能绕组额定电压6.5/KV；高压绕组额定电流189 A；抽能绕组额定电流44．5 A；抽能中间变压器容量500 kVA；抽能中间变压器一次侧电压6．5 kV；电抗1681Ω，冷却方式ONAN；电抗器重量78000kg。　　试验电压见表1。现场照片见图3。 ?? ????　　2.2 安全保护措施　　由于高压并联电抗器直接连接在500kV线路上，因而当电抗器发生故障时只能通过跳开线路两端的开关使电抗器退出运行，因而可能影响到电网的安全运行，因此确保电抗器的安全运行极其重要。带有抽能绕组系统的电抗器除具有一般普通电抗器的结构外，还带有一套抽能绕组系统，因此增加了电抗器的不安全因素，即绕组系统及其所接外部设备发生故障时的影响。为了保证这种特殊电抗器的安全运行，一方面要求厂家在设计制造时采取有效措施防止电抗器内部故障，特别是当该绕组系统发生故障时也不应上窜至高压绕组系统；另一方面应将该绕组所带外部设备的故障范围限制在电抗器的外部。为此，在该绕组系统的外接部分到每台电抗器的连接使用了互相独立的3根电缆，且电缆之间的距离比较远，以杜绝在SF6开关之前的引出线之间发生短路故障。为切断开关后面的设备发生故障时对电抗器的影响，配置了过流和接地保护装置，并在负荷开关上装有高压熔断器作为另一过流保护装置；在中间