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交流特高壓電網的無功補償

  佚名   2007年09月19日    浏览数:
[摘要] 問:交流輸電線路的無功功率特性是什麼?   答:交流輸電線路的主要參數包括串聯電阻、串聯電抗和並聯電導、並聯電容。輸電線路輸送功率時,串聯電抗上的電流滯后於電壓,串聯電抗吸收無功功率﹔並聯電容上的電
問:交流輸電線路的無功功率特性是什麼?

  答:交流輸電線路的主要參數包括串聯電阻、串聯電抗和並聯電導、並聯電容。輸電線路輸送功率時,串聯電抗上的電流滯后於電壓,串聯電抗吸收無功功率﹔並聯電容上的電壓滯后於電流,並聯電容發出無功功率。串聯電抗吸收的無功功率與流過輸電線路電流的平方成正比,因此串聯電抗吸收的無功功率隨負荷大小的變化而變化﹔並聯電容發出的無功功率與輸電線路的電壓的平方成正比,當線路電壓維持在標稱電壓允許的范圍內時,並聯電容發出的無功功率基本保持恆定。當線路發出的無功功率恰好等於其吸收的無功功率時,此時線路的輸送功率為線路的自然功率,沿線路各點的電壓幅值大小相同﹔當線路的輸送功率小於線路的自然功率時,線路發出的無功功率將大於吸收的無功功率﹔當線路的輸送功率大於線路的自然功率時,線路發出的無功功率將小於吸收的無功功率。

  問:交流特高壓輸電線路無功功率的特點是什麼?

  答:由於特高壓輸電線路電壓等級高,其無功功率的一個顯著特點就是線路電容產生的無功功率很大,對於100公裡的特高壓線路,在額定電壓為1000千伏以及最高運行電壓為1100千伏的條件下,發出的無功功率可以達到40萬千乏~50萬千乏,約為500千伏線路的5倍。同時,在特高壓電網不同的發展時期,特高壓輸電線路傳輸的功率有較大分別,因此無功功率的變化也很不一樣。特高壓電網在建設初期,主要是實現點對點的電能輸送,受系統阻抗特性及穩定極限的限制,輸送功率將小於線路的自然功率,線路發出的容性無功功率過剩﹔隨著特高壓電網的進一步建設,特高壓電網將實現各區域電網的互聯,電網的輸送功率將有很大提高,而且為了充分利用各區域電網的發電資源,實現水火電互濟和更大范圍內的資源優化配置,特高壓電網的輸送功率將隨時變化,因而輸電線路的無功功率也將頻繁變化。

  問:交流特高壓輸電線路無功功率的變化對線路電壓有什麼影響?怎麼實現無功補償?

  答:在交流特高壓輸電線路輸送功率較小時,並聯電容產生的無功功率大於串聯電抗消耗的無功功率,電網無功過剩較大,電壓上升,危及設備和系統的安全﹔在線路末端三相開斷或故障后非全相開斷時,線路上將產生工頻過電壓,同樣危及設備和系統的安全。為了保持輸電線路的無功平衡,特別是為了限制輕載負荷引起的電壓升高和線路開斷時引起的工頻過電壓,通常需要在線路送端和受端或其中一端裝設固定高壓並聯電抗器來進行無功補償。高壓並聯電抗器可以在線路帶輕載負荷的情況下吸收線路並聯電容發出的無功功率,減少過剩的無功功率,限制工頻過電壓。但是加裝固定高壓並聯電抗器后,在輸電線路帶重載負荷的情況下,線路電抗需要吸收的無功功率將大於電容發出的無功功率,線路還需要從送端、受端吸收大量的無功功率。為保証正常的功率輸送,通常還採用低壓無功補償設備。低壓無功補償設備一般安裝在特高壓變壓器低壓側繞組,分為容性補償設備和感性無功補償設備,根據線路傳輸功率的變化分組投切。

 
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