串補和可控電抗器在特高壓電網中的應用

李晗昱

摘 要：在特高壓電源基地中進行長距離輸送受到穩定性、高補償的高抗配置和無功的相關需求矛盾的影響，這是規劃階段特高壓電網中面臨的主要問題。相關研究和調查顯示，可使用特高壓串補和可控性的電抗器來解決其中有關的限制性問題。主要分析了串補和可控電抗器在特高壓電網當中的應用問題，以期為促進電網的發展提供幫助。

關鍵詞：可控電抗器；特高壓電網；串補；絕緣子

中圖分類號：TM47 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.152

特高壓電網相對現有的其他電網，有著距離更遠和容量更大的特點。我國的能源分布特點決定了我國未來的大型火電站和水電站等基地都幾乎遠離相關的負荷中心，其中，一些較長距離的電力輸送的特征將會更加明顯。電網能否健康發展，與我國電力事業的發展有著密切的聯系。以下是筆者針對串補和可控電抗器在特高壓電網中的應用問題所作的分析。

1 串補在特高壓電網中的應用

1.1 規劃方面

固定性的串補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，進而不斷提高相關輸電系統中的動態和暫態的穩定裕度，為大功率的電力傳輸創造有利條件。因此，在特高壓規劃過程中，能夠在不斷增加輸電走廊的情況下，利用長距離的線路安裝串補不斷滿足電力輸送的要求。

1.2 串補設備中的技術問題

當電壓的等級上升達到1 000 kV之后，會影響到相關選型的設備，包括光纖絕緣子、旁路刀閘、旁路斷路器和接地刀閘等，需要相關工作人員提高串補裝置對地面絕緣水平。與達到500 kV的電壓等級相比，因為其線路的額定電流數值的增加，串補一次設備中的相關額定電流也會增加。這會影響電容器、旁路斷路器等設備，也可能會導致其中的MOV容量的增加。

1.3 方案方面

在串補容量比較大的情況下，縱向電壓如果過高，可能會對相關設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分為兩段，然后安裝在線路的兩端。分段后，其中單段的串補在參數等方面需要進行一定的規范。在設計規劃相關方案時，需要對特高壓串補中相關的應用系統條件進行限制和規定，在線路長度和應用系統額定的電壓上，需要在數值和標準上進行限制，同時，還要考慮線路當中的電抗。

2 可控電抗器在特高壓電網中的應用

2.1 應用規劃方面

在特高壓的電網運用規劃的過程中，為了能夠有效抑制過電壓，規劃安裝了一些補償度比較高的并聯電抗器，但是特高壓的線路規劃輸送的相關功率一般限制在一定的限度內，部分線路也需要達到一定的標準，無功率需求大。因此，由于電壓等級的提高延長了輸電的線路距離，一些高壓電抗器的補償度增大與輸送大功率對容性無功的相關需求之間形成的矛盾不斷凸顯出來。在一些長距離、大容量的特高壓輸電通道中，這些線路出現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，無功需求情況也較為明顯，還需要考慮到相關的兩端變壓器對其進行的無功補償。但是，變壓器補償受到容量、變壓器容量的限制，補償能力相對有限，未能達到無功分區分層相平衡的結果，所以可以考慮使用可控電抗器。

2.2 設備選擇

根據目前的情況看，可控電抗器主要包括兩種類型，分別為高阻抗變壓器分級投切式和磁閥式。從一些特高壓可控電抗器的相關研究和開發難度來看，前者相對來說難度比較小，如果其中的可控電抗器的目的是無功平衡和調壓，那么只要相關的分級級數和容量能夠滿足各種各樣運行狀態下的一些無功調壓的需求即可。在初期選擇過程中，可以選擇一些高阻抗變壓器式的分級投切式機器。在未來的發展過程中，在選擇可控電抗器時，假如需要兼顧一些動態的過程調節，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發展過程中，一些較長距離的送出路線因為中間暫時沒有出現負荷需求，因此，需要建立開關站并且進行過渡，開關站沒有無功補償性能力。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，需要遠近結合，考慮開關站擴大建設成為變電站的過渡時間長短。另外，在考慮安裝串補時，也要根據實際工作的情況決定。

3 結束語

在一些特高壓的電網中應用可控電器，能夠有效滿足一些輸送大功率、大容量容性無功需求以及相關的電壓控制的有關壓力，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難度較小的高阻抗變壓器分級式可控電抗器。在實際的運用過程中，需要結合工程盡早開工。

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〔編輯：王霞〕