程正刚
（广州电力设计院有限公司 广东广州 510610）
引言
低压并联电抗器作为变电站的重要设备，可以补充容性充电功率，吸收无功功率，降低线损，提高功率因数，削弱空载或轻载时长线的电容效应（弗兰梯效应），稳定电网的运行电压，改善供电质量，减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，减少用户电费开支，降低生产成本，现已成为变电站无功补偿中不可或缺的一部分，是500kV超高压大型变电站中非常重要的元件，低压并联电抗器型式和额定电压参数的选择不但直接影响站内设计和工程投资，对电网的安全可靠运行也有着重要的影响[1-2]。
1. 并联电抗器简介
电抗器，是指能在电路中起到阻抗的作用的电器。电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空芯线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在发生短路时，维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
并联电抗器的分类有很多种，按结构可分为空芯式和铁芯式电抗器，按冷却系统可分为干式和油浸式电抗器，按容量是否可调可分为可控电抗器和常规电抗器。空芯式电抗器通常做成干式，铁芯式电抗器通常做成油浸式。
2. 低压并联电抗器选择分析
下面根据楚庭（穂西）变电站在广州供电系统中的作用对与本站并联电抗器型式选择有关的几个主要问题进行分析。
2.1 型式选择
根据常用的油浸式铁芯电抗器和干式空芯式电抗器，对两种型式的并联电抗器分析对比如下：
表2.1 并联电抗器对比分析表
序号对比项油浸铁芯并联电抗器干式空芯并联电抗器
1运行性能内绝缘故障可再修复，干扰小，缺点是线性度不好，结构复杂，维护工作量大，防火要求高，重量大，噪音大。维护较为不便电抗器是一个常数，线性度好、机械强度高、噪音小、重量轻，缺点是线圈内绝缘故障不可修复、干扰大。维护方便
2损耗低较高
3占地约59平方米约189平方米
2.2低压并联电抗器额定电压选择分析
低压并联电抗器额定电压安全运行的要求和低压并联电抗器总回路运行电流的校核与控制。而随着并联电抗器投入运行组数增多，35kV侧母线电压也随之降低，加在并联电抗器的运行电压也将降低，需根据实际变电站模型对低压并联电抗器的额定电压进行系统仿真计算，以进行具体参数选择。
3. 案例分析
下面对广州城区某500kV变电站的低压并联电抗器的选择进行分析，以进行具体参数选择。
3.1 型式选择
35kV低压并联电抗器型式虽有两种选择，但是根据500kV变电站的在电力系统中的作用及对比分析，以及广州市现有的500kV变电站均配置35kV的干式并联电抗器，对干式电抗器有较丰富的运行经验。同时，根据以往工程的报价，干式电抗器比油浸电抗器便宜，因此，综合产品价格和技术性能，所以采用易于运行维护的干式空芯并联电抗器。
3.2 35kV母线电压的校核
表3.2列出了本站单组容量为60Mvar、额定电压为34.5kV～37kV的并联电抗器，在4组并联电抗器投运后，系统运行电压需要降到的运行水平。在此运行电压下，单组并联电抗器的运行电流为909A。
随着并联电抗器投入运行组数增多，35kV侧母线电压也随之降低，加在并联电抗器的运行电压也将降低。4组并联电抗器投入运行后，系统的运行电压将降至表4.1-1的要求值以下。
3.3 3总回路运行电流的校核
目前国内主流开关类设备厂家35kV~110kV支柱式断路器（罐式断路器）的最大额定电流均为4000A。因此，主变压器低压侧配置的4组并联电抗器工作电流之和，即35kV总开关回路电流实际运行不应大于3636A（4000/1.1≈3636A）。由于电抗器电抗值（阻抗值）保持恒定不变，随着加在并联电抗器上的工作电压降低，电抗器的工作电流也随之降低，将使通过总断路器的工作电流有可能降低至可接受水平。
根据计算分析，并联电抗器额定电压从35kV～37kV之间选取，均能满足总回路的电流限值要求，即均可以满足不大于3636A；并联电抗器额定电压选取34.5kV时，总回路的电流为3655.46A和3667.10A，已经超出总回路电流限值的要求。从计算结果还可知，并联电抗器的额定电压选择越低，其设备的利用率越高。从运行可靠性和电气设备的制造误差考虑，将并联电抗器的额定电压提升至36kV较合理，总回路工作电流离电流限制安全线大于100A，断路器工作电流离电流限制留有6%的裕度，因此推荐本站35kV低压并联电抗器额定电压选择36kV。
4. 结论
从上述研究分析可知，低压并联电抗器选型虽有两种选择，但是相关型式设备的运行经验、造价等因素也会影响低压并联电抗器的型式选择。低压电抗器的额定电压纪要满足总断路器回路电流的要求，也要满足母线电压的要求，因此额定电压选择可以根据变电站实际情况进行选择，更有利于低压并联电抗器的经济运行。
参考文献：
[1]苏 光，周 星，李云伟等. 变电站低压并联电抗器选型研究[J]. 华北电力技术，2012（2）：66–68
[2]杨怀栋. 低压并联电抗器选型研究[J]. 价值工程，2014（34）：49–51
论文作者:程正刚
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/18
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