串联补偿装置电气设计与实现

佟圆圆　阎珉

摘要：串联补偿装置在众多电气设计领域中都有着非常广泛应用，本文就是对串联补偿装置电气设计与实现进行深入分析，希望对相关人员有所启示。

关键词：串联；补偿装置；电气设计；实现

1.2可控串联补偿装置的作用分析

我国南方建设的电网是非常复杂的，采用了交流电、直流电混合电力系统，会远距离的将大量电力能源运输至负荷中心，传输端会设置多个电源以及交流电、直流电传输通道，系统运行方式存在着较大的差异性，系统运行中会存在地区振荡模式或者是区间低频振荡模式。西电东送通道建设是为了满足我国东部区域为电力能源的需求，这一通道同时也是低频振荡的主要振荡途径。本文研究研究中以天生桥一平果双汇交流线路作为主要的研究对象，在该线路进线侧进行了可控串联补偿装置安装，从而对区间振荡情况进行有效控制，避免区间振荡对系统运行安全性、稳定性造成不良影响。

2.串联补偿装置的电气设计分析

本文研究的平果串联补偿装置的总容量确定为800MVA，在天生桥一平果双回交流线路的每一条回路上都进行了串联补偿装置的安装，每套装置的容量确定为400MVA，固定容量为350MVA，可控容量为50MVA。从总体层面进行分析，串联补偿达到了百分之四十，其中固定串联补偿为百分之三十五，可控串联补偿为百分之五。需要注重的是固定和可控部分都被技术人员装置于同一平台上，固定和可控部分在该平台上应用母线进行串联。固定和可控部分处于同时运行状态中，但是需要满足二者独立运行的需求，所以无论是在固定部门还是在可控部分旁路都需要进行断路器设备的安装。为了保证串联补偿装置发生不良故障问题中，可以将串联补偿装置从系统结构中退出，对装置进行故障排查和检修，避免对线路电力能源供應的连续性造成不良干扰，在串联补偿装置两端的接入线路位置需要进行隔离开关的安装，并且在其旁路也需要进行隔离开关的设置。

平果可控串补站电气主接线见图1。图中C1～C2为串联电容器；v为晶闸管阀；D3为电抗器；D1～D2为限流和阻尼元件；MOVl～MOV2为金属氧化物避雷器；S为火花放电间隙；CBl～CB2为旁路断路器；G1～G2～G3为隔离开关。

3.串联补偿装置的实现

3.1串联电容器

本文研究中选用的电容器型号确定为EX-7Li。该电容器的主要技术参数为以下内容：电容器设备每相的额定电阻阻值为29.2，设备的额定电流值为2000A，其额定电压为58.4kV。电容器设备自身重量达到了82千克，电容器制作选用的是双管套结构，四个电容器元件进行串联，十五个电容器元件进行并联最终构成一个电容器单元。可控部分电容器参数要求较高，可控部分每项额定电阻阻值确定为4.15，其额定电流要比电容器额定电流高出200A，额定电压为9.13kV，重量达到了88千克。同样选用的是双套管结构，三个电容器元件进行串联，二十个电容器元件进行并联最终完成一个电容器单元的组建。电容器组在运行过程中，其中一个电容器设备出现了不良故障问题，对整个电容器组的运行不会造成严重干扰，电容器组建设中应用熔断器设备进行保护。电容器单元运行电压与最大保护动作电压相等时，存在故障问题的电容器单元会从回路中进行剔除，避免电容箱的绝缘受到不良影响而被击穿。

3.2晶闸管阀和电抗器

电抗器的技术参数，电抗值为2.1mH，75C下的损耗为17.5kW，重量为2170kg。晶闸管阀与电抗器串联一控制电流相角。受到有效控制的电流流入到主电容器电路中，这种情况会使得输电系统的容抗程度得到提升。如果输电线路实际运行中出现了不良故障问题，技术人员可以应用光触发技术连续性的触发晶闸管阀。

3.3限流和阻尼元件

限流和阻尼元件可以对电容器设备放电电流进行有效控制，从而保证电容器设备以及断路器设备可以长期处于健康稳定运行状态中，将其具有的重要作用良好发挥出来。限流和阻尼元件设计要求为以下内容：D限制电容器的最大峰值放电电流使其小于100倍电容器额定电流；旁路断路器的关合冲击电流小于其允许值；保护间隙的冲击电流小于其允许值（一般取100kA）；能快速阻尼电容器的放电电流，采用阻尼电阻时，放电电流波峰值宜小于此前同极性峰值的一半；间隙或断路器动作后，MOV能耗很快停止上升；阻尼元件的长期运行电流与电容器额定电流相当；在电容器旁路和随后的持续运行中，阻尼元件应有足够的热容量～确保阻尼元件的自身安全。

4.结束语

为在电力网中更好地推广应用串补技术加快其国产化的进程应开展艺下串补技术的研究：串补站主要电气设备的设计；各设备的绝缘配合；串补装置系统性能；线路断路器暂态恢复电压。相关科研人员还需要不断加强研究力度，使得我国串联补偿技术可以发展到一个新的高度，从而为了良好的为电力领域发展而服务。