大型变电站电容器电抗率的选择

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1、第35卷第9期华电技术V01．35No．92013年9月HuadianTechnologySep．2013大型变电站电容器电抗率的选择汤慧敏(广东电网物流服务中心，广东广州510630)摘要：由于电网存在谐波，变电站并联补偿电容器会在某种运行方式下出现谐波放大现象。根据500kV砚都变电站第3台主变压器电容器的配置情况，提出了设计并联补偿电容器的一般流程。通过选择合理的电抗率，避免电容器支路产生谐波放大，同时确保电容器所承受的过电压、励磁涌流不超过允许范围，并对变电站内具有不同电抗率的电容器分组投切允许方式进行了讨论。关键词：变电站；电网谐波；并联补偿电容器；电抗率；

2、谐波放大；励磁涌流中图分类号：TM531．4文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)09—0032—040引言并联电容器组加装串联电抗器不仅有抑制高次谐波的作用，同时还可限制合闸涌流，可减小电容器侧的短路容量，改善断路器的工作条件，在电容器发生短路故障时，限制了其他并联电容器组对其放电的影响。在500kV及以上电压等级的大型变电站内，由于安装的并联电容器容量较大，其可能产生的谐波放大作用将对电网造成较为严重的影响，因此，合理选择电容器的电抗率具有十分重要的意义。本文以1电2电3电500kV砚都站第3台主变压器配置电容器电抗率的容器容器容器选择为例，对相关

3、工程计算方法进行简要的介绍。图1500kV砚都变电站第3台主变压器扩建后电气主接线图1计算原则入运行方式可能出现表1所示的8种方式。由于谐1．1500kV砚都变电站电气主接线波可看作是电流源，若投入2台或2台以上主变压500kV砚都变电站位于肇庆市高要区，于2006器低压侧的电容器，由于电容器支路的分流，谐波对年8月建成投运，目前站内已建成2台主变压器，供系统及电容器本身影响最大的情况是只投入1台主电范围主要为肇庆市及佛山、云浮部分地区，是广东变压器低压侧电容器的运行方式，即方式1，2，4，6；电网中一座重要的大型枢纽变电站。由于负荷的增考虑到扩建第3台主变压器后要满

4、足“N一1”安全加，砚都变电站将扩建第3台主变压器(4主变压供电要求，至少应安排2台变压器同时运行，排除方器)，主变压器容量为1000MV·A。根据无功补偿式1；方式2是目前正常运行方式，不再作论证。基计算，第3台主变压器拟配置3×60MV·A的并联于以上考虑，本文只对运行方式4，6的谐波影响进电容器。电容器的电抗率暂按12％和5％2种方案行研究。配置：电抗率为12％的电容器额定电压为24√3kV，砚都变电站基波计算用等值电路如图2所示，电抗率为5％的电容器额定电压为22√3kV。为方图中：z为系统基波阻抗；Z，为主变压器低压侧阻抗；为各组电容器支路中串联电抗器对于基

5、波的便谐波研究，在电气主接线图中略去电抗器支路，如电抗值，。=P。Xc，P=12％，5％，5％，(i：1，2，图1所示。3)；a为各电容器组的容抗值(i=1，2，3)。1．2砚都站计算用等值电路对于高次谐波的计算，可用图3所示的等值电第3台主变压器投运后，砚都变电站电容器投路，图4、图5为简化等值电路，谐波源以谐波电流收稿日期：2013—05—06源表示。第9期汤慧敏：大型变电站电容器电抗率的选择·33·表1砚都变电站电容器无功补偿运行方式方式主变压器投运台数ll22(2×750MV·A)32(2×750MV·A)42(750+1000MV·A)52(750+1000

6、MV·A)图5简化电路图263支路。73要研究的量为：8l13212l23(1)220kV母线谐波电压分量，％；(2)流入220kV及以上系统谐波电流，A；(3)电容器两端谐波电压分量，％；(4)流入到电容器支路谐波电流，，A；(5)流入系统谐波电流增量△，％；(6)电容器两端过电压倍数K；(7)每组电容器过电流倍数。经电路简化计算可以得到：=IrXy，，Xc1XczXc3．．——．．——．．。．，——IlI，sr=芝，=(一，s)X图2砚都变电站基波计算用等值电路，：Ur'／Ix+X，1，2，3，aI=，[(，，一，，)／，r]×100％，△U=[(一。)／U，。]

7、×100％，式中：。为未投电容补偿前220kV母线的谐波电压。1．3计算中采用的电网谐波允许值及假设条件参照SDl26—1984《电力系统谐波管理暂行规定》中对电网电压谐波含量的要求，各次谐波产生图3高次谐波等值电路的畸变不能超过表2中的值，由表2中的限制值作为谐波计算的边界条件之一。表2电网电压正弦波畸变率极限值(相电压)图4简化电路图1图3～图5中：r为谐波次数，r=1，2，3，⋯，其中r=1时表示基波；z为系统谐波阻抗；Z为主在计算中作了以下假定：变压器低压侧谐波阻抗；U为并联电容器组的谐波(1)砚都变电站主变压器中压侧为220kV，低压电压分