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摘要：本文针对变压器试验项目在某110kV变电站10kV线路上实施突发短路试验，基于PSCAD仿真模型，通过仿真分析确定固定电容器+静止无功发生器SVG补偿方案，以满足试验条件下10kV线路电压波动范围要求。
关键词：变压器；试验；电容补偿
一、试验极限情况（630kVA被试品最大试验电流）系统参数
本系统一次接线图如下：
系统回路图
根据系统接线图，后续仿真都是针对以下有名值参数进行：
（1）根据110KV变压站变压器最大短路阻抗0.4439Ω，功率因数按照0.15预估，得出此变压器R=0.067Ω，X=XL=0.439Ω，根据XL=2πfL，得L=0.001397H。
由于此变压器仿真模型的参数设置无法明确，会导致试验参数误差较大，所以此处暂以电阻和电抗代替变压器。
（2）根据120mm²电力电缆，配电距离为2.5km计算，每公里三芯电力电缆根据查表得R=0.187，X=XL=0.095，因此2.5km电缆R=0.4675Ω，X=XL =0.2375Ω，根据XL=2πfL，得L=0.000756H。
（3）根据冲击升压变压器（试验变压器）接法D-Y，此变压器负载损耗1115W，UK=0.5%，额定容量2MVA求得此变压器R=0.057Ω，X=XL=0.487Ω，根据XL=2πfL，得L=0.00155H。
（4）根据试验标准要求的回路电流和峰值系数，计算得出调节阻抗的数值为R=0.1311Ω，X=XL=0.5158Ω，根据XL=2πfL，得L=0.001642H。本试验系统的在10.5kV条件下的系统阻抗为Z系=0.4439Ω，功率因素0.15。
根据最大试品变压器（高压630kVA-2油浸式），R=0.8746Ω，X=XL=3.5978Ω，由XL=2πfL，得L=0.01145H。
（5）上述接线图，总电阻r=0.067+0.4675+0.057+0.1311+0.8746=1.599Ω，总电感x=0.439+0.2375+0.487+0.5158+3.5978=5.2771Ω，阻抗z= =5.514Ω
试验电流有效值I试=10.5/ ×z=1099A，试验容量S试= ×10.5×I试=20MVA，产生的压降为U%= ×0.4439×I试/10.5=8.05%；
按照10kV出线柜压降4%的要求，允许电流有效值I允=（10.5×4%）/ ×0.4439=546A，允许容量S允= ×I允×10.5=9.93MVA，补偿容量S补=S试—S允=10MVA。
考虑到试验工况及设备参数多样化，并留一部分裕度，实际仿真需要增加补偿容量。
基于PSCAD仿真模型
二、仿真工况说明
A、试验流程：
1）先合进线柜、出线柜，等1min；
2）再合操作开关，等待500ms，接着合选相开关；
3）等待500ms，先断操作开关，等待500ms再断选相开关。
B、仿真时序：
1）进线柜BRK1、出线柜BRK2，常闭；
2）仿真500ms时刻合操作开关BRK3，仿真1000ms时刻合选相开关BRK4；
3）仿真1500ms时刻断开操作开关BRK3，仿真2000ms时刻断开选相开关BRK4。
C、补偿方案
在节点2（即出线柜后端、冲击变前端）配置8Mvar固定电容器+8.5Mvar静止无功发生器SVG，支撑监测点A（变电站10kV母线侧）的电压水平。
三、仿真研究
1、无补偿工况
（1）监测点A（变电站10kV母线侧）：
四、分析结论
补偿方案：在节点2（即出线柜后端、冲击变前端）配置8Mvar固定电容器+8.5Mvar静止无功发生器SVG暂态稳态情况能满足监测点A（变电站10kV母线侧）的±4%电压波动范围要求。
论文作者:潘珲,王鹏程
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签：变压器论文; 阻抗论文; 变电站论文; 母线论文; 工况论文; 电流论文; 容量论文; 《电力设备》2019年第13期论文;