串聯(lián)電抗器式可控電抗器的應(yīng)用與作用

    串聯(lián)電抗器式可控電抗器的應(yīng)用與作用
    串聯(lián)電抗器式可控電抗器對于提高電網(wǎng)的輸電能力、調(diào)整電網(wǎng)電壓、補(bǔ)償無功功率，以及限制過電壓等方面都具有非常大的應(yīng)用潛力。

    (1) 在超高壓電網(wǎng)中作調(diào)壓設(shè)備
    可控電抗器由于可以做成任何電壓等級并入超高壓電網(wǎng)，因此具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。在超高壓電網(wǎng)的樞紐站和大型終端站，為了補(bǔ)償?shù)貐^(qū)所需無功以及調(diào)整電壓和維持系數(shù)穩(wěn)定，傳統(tǒng)上要設(shè)置一定容量的同步補(bǔ)償機(jī)或無功補(bǔ)償裝置。目前我國電網(wǎng)缺少的調(diào)相容量相當(dāng)大，今后在更多的地區(qū)興建坑口電站和大型水電站以后，為了改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能和減少輸電損耗，所以調(diào)相容量將更為缺乏。因此可控電抗器將為我國今后解決這個(gè)矛盾提供一個(gè)很好的途徑。

    (2) 在遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用
    ①抑制系統(tǒng)過電壓
    遠(yuǎn)距離輸電線在輕載時(shí)，由于容升效應(yīng)會在線路的末端產(chǎn)生電壓升高的現(xiàn)象，假如送端系統(tǒng)較弱，則送端電壓也會有所升高。由于超高壓系統(tǒng)的絕緣水平只有很少裕度，所以此種穩(wěn)態(tài)工頻過電壓就成了安全運(yùn)行的嚴(yán)重威脅。以往是靠安裝固定聯(lián)接的并聯(lián)電抗器來吸收過剩的無功功率，以抑制工頻過電壓。可是，固定聯(lián)接的大容量并聯(lián)電抗器帶來了以下不良影響：增大等效波阻抗，

    減少自然功率值和線路傳輸能力；在重載輸電時(shí)，仍需要給電抗器提供大量無功，
這就要求受端系統(tǒng)增大補(bǔ)償無功和相應(yīng)投資；因?yàn)殡娍蛊饔谐掷m(xù)的有功損耗而增大輸電成本。另外，無級連續(xù)可控電抗器能直接接在超高壓線路側(cè)，同時(shí)發(fā)揮同步補(bǔ)償器和并聯(lián)電抗器的作用。

    ②提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，增大輸電能力
    可控電抗器可用以保持母線電壓穩(wěn)定。由于它有快速的動態(tài)響應(yīng)能力(調(diào)節(jié)時(shí)間小于0.3秒)，可以在系統(tǒng)收到某種大的干擾(發(fā)生短路事故、切機(jī)、拉開線路、投入重載線路等)的情況下，自動保持甚至提高端點(diǎn)電壓，這就大大有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

    ③抑制系統(tǒng)功率振蕩
    在系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)線上，當(dāng)?shù)貐^(qū)系統(tǒng)出現(xiàn)短路、切機(jī)、拉開重要線路等重大干擾時(shí)，往往會產(chǎn)生按系統(tǒng)自然功率波動的功率振蕩。因?yàn)榇笙到y(tǒng)的阻尼相當(dāng)弱，所以一旦出現(xiàn)振蕩后便難以抑制，為了避免此種危害，一般被迫減少聯(lián)絡(luò)線路的傳輸功率。無級連續(xù)可控電抗器由于能夠快速補(bǔ)償無功、穩(wěn)定電壓，因此它是抑制系統(tǒng)功率振蕩的有效設(shè)備。

    (3) 在直流輸電中的應(yīng)用
    高壓直流輸電中往往需要解決如下幾個(gè)重要問題：①補(bǔ)償無功(整流站和送變站各需要提供直流輸電功率的50％～60％的補(bǔ)償無功)；②調(diào)整電壓；③抑制過電壓，降低絕緣要求。無級連續(xù)可控電抗器配合電容器組可以有效地解決上述幾個(gè)問題。

    (4) 在有沖擊負(fù)荷的電力用戶和變電站的應(yīng)用
    ①抑制電壓波動和閃變
    電弧爐、大型軋鋼機(jī)、加速器、電氣機(jī)車等都屬于大功率無功沖擊負(fù)荷。其特點(diǎn)是變動周期短、變化速度快。通常采用具有快速調(diào)節(jié)能力地靜止補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償，來抑制電壓閃變，改善電能質(zhì)量。由于無功沖擊負(fù)荷地補(bǔ)償要求快速的補(bǔ)償裝置，常規(guī)的可控電抗器達(dá)不到要求。近期的研究表明，無級連續(xù)可控電抗器的調(diào)節(jié)時(shí)間可以大大的縮短到一個(gè)工頻周期以內(nèi)，從而為可控電抗器在抑制電壓波動和閃變方面的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

    ②補(bǔ)償用戶無功，提高功率因數(shù)
    串聯(lián)電抗器式可控電抗器配合電容器組可以大大提高用電企業(yè)的功率因數(shù)。

    ③平衡負(fù)載
    無級連續(xù)可控電抗器可用來消除負(fù)荷的不平衡運(yùn)行給電網(wǎng)帶來的影響，從而使不平衡負(fù)荷處的供電電壓平衡化。

    (5) 在補(bǔ)償電網(wǎng)中用作消弧線圈
    新型串聯(lián)電抗器式可控電抗器的研究：無級連續(xù)可控電抗器作為消弧線圈可以用于電網(wǎng)的電容電流自動補(bǔ)償，解決補(bǔ)償電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的諧振過電壓和單相接地后最佳補(bǔ)償之間的矛盾，而不需要任何附加設(shè)備(如為增大電網(wǎng)不對稱度增加的偏移電容器，為限制中性點(diǎn)位移增設(shè)的串聯(lián)電阻等)，使供電可靠性大大增強(qiáng)。

    (6) 在高壓電機(jī)軟啟動中的應(yīng)用
    啟動控制無級連續(xù)可控電抗器的晶閘管的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)可控電抗器電路的輸出電壓，自動地將電機(jī)的啟動電壓連續(xù)、平滑地上升，直到達(dá)到額定電壓，滿足了啟動轉(zhuǎn)矩與電壓同步上升的需要，啟動電壓低且平穩(wěn)，無沖擊電流，同時(shí)，由于可控電抗器可以做成任何電壓等級接入超高壓、特高壓電網(wǎng)，在高壓電機(jī)的軟啟動中有著廣泛的應(yīng)用前景。