專利名稱：一種抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種抑制超、特高壓空載線路合閘 后工頻電壓升高的方法。
背景技術(shù)：
由于我國(guó)西電東送和南北互供等遠(yuǎn)距離輸電的要求，大部分特高壓線路和750kV 超高壓線路都比較長(zhǎng)，線路上的電容性無(wú)功功率都很大，空載線路合閘后，變電站和線路的 工頻電壓都有較大幅度的升高，甚至超過(guò)系統(tǒng)最高運(yùn)行的要求，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行和變電站 設(shè)備及線路安全運(yùn)行都有很大影響。目前，普遍采用線路上裝設(shè)固定可控電抗器對(duì)線路的 電容性無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，使得工頻電壓升高有所限。為了滿足線路輸送功率和避免諧振 等要求，可控電抗器的容量不能太大，目前超、特高壓線路上的可控電抗器對(duì)線路正序電容 的補(bǔ)償度一般為60 90%，空載線路合閘后，線路仍然向系統(tǒng)提供電容性無(wú)功功率，變電 站母線和線路的工頻電壓仍會(huì)升高，甚至超過(guò)系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓的要求。因此，還需要對(duì)合 閘前變電站的母線電壓進(jìn)行控制，受系統(tǒng)輸送功率和無(wú)功調(diào)試手段等限制，合閘前變電站 的母線電壓常常難以控制?；诖耍景l(fā)明提出了一種采用大容量可控電抗器(TCSR)限制超、特高壓線路合 閘后工頻電壓升高的方法，該方法可以達(dá)到對(duì)變電站和線路工頻電壓的抑制要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種抑制超、特高壓空載線路 合閘后工頻電壓升高的方法，采用該方法在線路合間后，使得電抗器對(duì)于超、特高壓線路過(guò) 補(bǔ)償，達(dá)到對(duì)變電站和線路工頻過(guò)電壓的抑制要求。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法，在超、特高壓線路的M 側(cè)安裝有斷路器K1，在超、特高壓線路的N側(cè)安裝有斷路器K2，其改進(jìn)之處在于，該方法包 括如下步驟1)在超、特高壓線路上裝設(shè)有兩個(gè)可控電抗器，一個(gè)可控電抗器安裝在線路M側(cè) 的斷路器Kl旁，另一可控電抗器安裝在位于線路N側(cè)的斷路器K2旁，所述兩個(gè)可控電抗器 的最大容量之和應(yīng)大于線路正序電容提供的容量；2)在斷路器Kl合閘前，將兩個(gè)可控電抗器的容量均調(diào)至最大值；3)斷路器Kl合閘后，即合空線操作完成，對(duì)斷路器K2合閘，該線路正常運(yùn)行；其中，在斷路器K2合閘后，線路輸送有功功率，將兩個(gè)可控電抗器的容量之和調(diào) 節(jié)至其對(duì)線路正序電容的補(bǔ)償度不超過(guò)90%。其中，所述兩個(gè)可控電抗器的容量之和大于線路正序電容提供的容量的20%。其中，所述可控電抗器選用基于高阻抗變壓器原理的可控電抗器，所述可控電抗 器采用雙繞組形式，每個(gè)低壓側(cè)串聯(lián)接入電抗器，每組電抗器旁均安裝有一由晶間管和斷
3路器組成的、用于控制該電抗器接通或斷開的開關(guān)。其中，所述步驟2、中將兩個(gè)可控電抗器的容量均調(diào)至最大值的方法為調(diào)節(jié)可控 電抗器低壓側(cè)的開關(guān)使可控電抗器的各個(gè)低壓側(cè)只有一個(gè)電抗器串聯(lián)接入，此時(shí)兩個(gè)可控 電抗器的容量均為最大值。由于上述步驟幻中將斷路器Kl旁的可控電抗器的容量調(diào)至最大，使得在進(jìn)行步 驟2)后，使得電抗器對(duì)于超、特高壓線路過(guò)補(bǔ)償，可以有效抑制M側(cè)變電站母線電壓WdI的 工頻電壓和線路側(cè)電壓Ux的工頻電壓的升高。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是采用大容量的可控電抗器限制超、特高壓線路合閘后工頻電壓升高的方 法，可控電抗器的最大容量超過(guò)線路正序電容提供的容量的120%。線路合閘前，將大容量 可控電抗器調(diào)節(jié)到最大容量，線路合間后，使得電抗器對(duì)于超、特高壓線路過(guò)補(bǔ)償，達(dá)到對(duì) 變電站和線路工頻電壓的抑制要求。


圖1是采用可控電抗器的特高壓輸電線路示意圖；圖2是基于高阻抗變壓器原理的可控電抗器的示意圖；圖3是采用現(xiàn)有固定可控電抗器、線路合閘后變電站母線及線路沿線工頻電壓的 分布曲線；圖4是采用本發(fā)明的大容量可控電抗器、線路合閘后變電站母線及線路沿線工頻 電壓的分布曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本例的抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法，在超、 特高壓線路的M側(cè)安裝有斷路器Kl，在超、特高壓線路的N側(cè)安裝有斷路器K2，該方法的具 體步驟如下1)在超、特高壓線路的兩側(cè)分別裝設(shè)一個(gè)可控電抗器，其中一個(gè)可控電抗器安裝 在線路M側(cè)的斷路器Kl旁，另一個(gè)可控電抗器安裝在位于線路N側(cè)的斷路器K2旁，兩個(gè)可 控電抗器的最大容量之和應(yīng)大于線路正序電容提供的容量。為了避免線路諧振，兩個(gè)可控 電抗器的最大容量之和應(yīng)大于線路正序電容提供的容量的120% ；2)在斷路器Kl合閘前，將兩個(gè)可控電抗器的容量調(diào)至最大值。由于將兩端的可控 電抗器的容量均調(diào)至最大，使得電抗器對(duì)超、特高壓線路過(guò)補(bǔ)償，可以有效抑制M側(cè)變電站 母線電壓WdI的工頻電壓和線路側(cè)電壓Ux的工頻電壓的升高；3)合空線操作完成后，對(duì)斷路器K2合閘，該線路正常運(yùn)行；4)在斷路器K2合閘后，超、特高壓線路輸送有功功率，將兩個(gè)可控電抗器的容量 之和調(diào)節(jié)至其對(duì)線路正序電容的補(bǔ)償度不超過(guò)90%。目前超高壓和特高壓一般采用基于高阻抗變壓器原理的大容量變壓器式可控電 抗器(TCSR)，它采用雙繞組形式在每個(gè)低壓串聯(lián)接入幾組電抗器，每組電抗器旁均安裝 有由晶閘管和斷路器組成的，用于控制該電抗器接通或斷開的開關(guān)，以進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)可控電抗器感性無(wú)功功率的調(diào)節(jié)及控制。如圖2所示，可控電抗器包括兩個(gè)繞組，低壓側(cè)串聯(lián)接入3組電抗器為例，對(duì)其控 制原理進(jìn)行說(shuō)明，該可控電抗器可采用以下3種方式進(jìn)行控制(1)開關(guān)sal、sbl、scl閉合，saO、sbO、scO打開，二次側(cè)串聯(lián)一個(gè)電抗，可控電抗 器的容量為840MVar ；(2)開關(guān) sa2、sb2、sc2 閉合，saO、sal ；sbO、sbl ；scO、scl 打開，二次側(cè)串聯(lián)二個(gè) 電抗，可控電抗器的容量為420MVar ；(3)開關(guān)全打開，二次側(cè)串聯(lián)3個(gè)電抗，可控電抗器的容量為210MVar。采用方式(1)控制時(shí)，可控電抗器對(duì)線路過(guò)補(bǔ)償，可控電抗器的感性無(wú)功功率為 線路正序電容提供的容性無(wú)功功率的120%及以上；采用方式(2)控制時(shí)，可控電抗器對(duì)線 路欠補(bǔ)償，可控電抗器的感性無(wú)功功率為線路正序電容提供容性無(wú)功功率的90%及以下； 采用方式C3)控制時(shí)，可控電抗器對(duì)線路補(bǔ)償度進(jìn)一步降低。實(shí)施例在現(xiàn)有技術(shù)的超、特高壓輸電線路中，普遍采用固定高壓并聯(lián)電抗器(以下簡(jiǎn)稱 固定高抗)，固定高抗對(duì)線路正序電容的補(bǔ)償度一般為60 90%，線路合閘后，由于線路 仍然向系統(tǒng)提供電容性無(wú)功功率，使得合閘后的變電站母線工頻電壓較合閘前有顯著的升 高，線路沿線的工頻電壓也有較大幅度的升高。以某條750kV同塔雙回線路為例，線路全長(zhǎng)為350km，線路兩端各裝設(shè)一組額定容 量為420MVar的固定高抗，固定高抗對(duì)線路正序電容的補(bǔ)償度為86. 9%。線路合閘前，如 果變電站母線工頻電壓為776. 2kV，合閘后變電站母線工頻電壓上升至800kV，線路最高工 頻電壓達(dá)到818.5kV。超過(guò)了系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓SOOkV的要求。線路合閘后，如果確保變 電站母線及線路的工頻電壓都不超過(guò)800kV，線路合閘前還需將變電站的母線電壓控制在 758kV以下，受系統(tǒng)無(wú)功調(diào)試手段等因素的限制，母線電壓的控制值難以實(shí)現(xiàn)。圖2給出了 線路合閘后變電站母線及線路沿線工頻電壓的分布曲線。仍以上述某條750kV同塔雙回線路為例，如果線路兩端各裝設(shè)一組最大容量 之和為840MVar的可控電抗器，線路合閘前先將線路兩側(cè)的可控電抗器調(diào)整到最大容 量840MVar，達(dá)到對(duì)線路正序電容的補(bǔ)償度為173. 8 %，合閘前變電站母線工頻電壓仍為 776. 2kV，合閘后，由于線路提供的感性無(wú)功功率，變電站母線電壓為675. 6kV，而沿線出現(xiàn) 的最高電壓為676. 9kV。抑制了變電站母線和線路的工頻電壓的升高。圖3給出了合閘后 變電站母線及線路工頻電壓分布曲線。通過(guò)下表更直觀的比較出某條750kV典型同塔雙回線路分別采用常規(guī)固定高抗 和本發(fā)明大容量可控電抗器，在線路合閘前后的變電站母線電壓和線路沿線電壓以及補(bǔ)償 度
權(quán)利要求
1.一種抑制超、特高壓空載線路合間后工頻電壓升高的方法，在超、特高壓線路的M側(cè) 安裝有斷路器K1，在超、特高壓線路的N側(cè)安裝有斷路器K2，其特征在于，該方法包括如下 步驟1)在超、特高壓線路上裝設(shè)有兩個(gè)可控電抗器，一個(gè)可控電抗器安裝在線路M側(cè)的斷 路器Kl旁，另一可控電抗器安裝在位于線路N側(cè)的斷路器K2旁，所述兩個(gè)可控電抗器的最 大容量之和應(yīng)大于線路正序電容提供的容量；2)在斷路器Kl合間前，將兩個(gè)可控電抗器的容量均調(diào)至最大值；3)斷路器Kl合閘后，即合空線操作完成，對(duì)斷路器K2合閘，該線路正常運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法，其特征 在于在斷路器K2合閘后，將兩個(gè)可控電抗器的容量之和調(diào)節(jié)至其對(duì)線路正序電容的補(bǔ)償 度不超過(guò)90%。
3.如權(quán)利要求1所述的抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法，其特征 在于所述兩個(gè)可控電抗器的容量之和大于線路正序電容提供的容量的120%。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法， 其特征在于所述可控電抗器選用基于高阻抗變壓器原理的可控電抗器，所述可控電抗器 采用雙繞組形式，每個(gè)低壓側(cè)串聯(lián)接入電抗器，每組電抗器旁均安裝有一由晶間管和斷路 器組成的、用于控制該電抗器接通或斷開的開關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法，其特征 在于所述步驟幻中將兩個(gè)可控電抗器的容量均調(diào)至最大值的方法為調(diào)節(jié)可控電抗器低 壓側(cè)的開關(guān)使得各個(gè)低壓側(cè)只有一個(gè)電抗器串聯(lián)接入，此時(shí)兩個(gè)可控電抗器的容量均為最 大值。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種抑制超、特高壓空載線路合閘后工頻電壓升高的方法。本發(fā)明提出采用大容量可控高抗抑制合閘空載線路后工頻電壓升高的方法，空載線路合閘前，將大容量可控高抗的容量調(diào)整到較大值，線路合閘后，由于線路不提供電容性無(wú)功功率，達(dá)到對(duì)變電站和線路工頻電壓的抑制。本發(fā)明是采用大容量可控電抗器限制超、特高壓線路合閘后工頻電壓升高的方法，其中可控電抗器的最大容量超過(guò)線路正序電容提供的容量。線路合閘前，將大容量可控電抗器調(diào)節(jié)到最大容量，線路合閘后，使得電抗器對(duì)于超、特高壓線路過(guò)補(bǔ)償，達(dá)到對(duì)變電站和線路工頻電壓的抑制要求。
文檔編號(hào)H02J3/16GK102122821SQ20101059355
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者周佩朋, 宋瑞華, 張媛媛, 張震宇, 杜寧, 牛栓保, 王康平, 王曉彤, 班連庚, 范越, 鄭彬, 韓亞楠, 韓彬, 項(xiàng)祖濤 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 西北電網(wǎng)有限公司