本文結合750KV超高壓輸電線路，對并聯電抗器在輸電線路中的應用進行分析，首先概述了并聯電抗器，筲逑了750kV超高壓輸電線路的主要特征，對并聯電抗器在750kV超高壓輸電線路中的應甩進行了擬討分析。

一、并聯電抗器的概述

并聯電抗器一般接在超高壓輸電線的末端和地之間，起無功補償作用。并聯電抗器繞組接線原理為上下兩路并聯的內屏-連續式繞組，用絕緣加強的電解銅換位導線繞制，上下兩支路并聯，每支路首端十數段為插入電屏的絕緣加強段，其余為連續段。超高壓并聯電抗器內部結構般有芯式結構和殼式結構。芯式結構具有損耗低、振動小，不易發生局部過熱的特點。殼式結構常用的蝴蝶形層式線圈繞制工藝較復雜，而且套管等部件的國內制造質量難以保證，因此在國內超高壓輸電線路中均采用芯式結構高抗。芯式高抗結構為：中間立鐵芯餅摞成的鐵芯柱鐵芯柱外套芯柱地屏、絕緣、繞組和圍屏，旁軛外圍旁軛地屏和圍屏;在繞組兩端設置器身磁屏蔽，在前后側箱壁上設置箱壁磁屏蔽，從而在器身兩側由器身磁屏蔽和箱壁磁屏蔽構成完整的漏磁回路，屏蔽漏磁。

二、750k∨超高壓輸電線路的主要特征分析

750kV超高壓輸電線路具有輸電距離長、電壓等級高、線路充電功率大等特征。具體表現為：(1)空載長線容升效應。在750kV超高壓輸電線路中由于輸電線路中的電阻、電抗、電導和電納是沿線路長度均勻分布的，一條空載長線可看作由無數個串聯的L，C回路構成，在工頻電壓作用下，線路的總容抗一般遠大于導線的感抗，因此線路各點的電壓均高于線路首端電壓，而且愈往線路末端電壓愈高對于空載超高壓輸電線路來說，輸電線路的末端電壓會高于首端電壓。為使末端電壓值保持在規定的范圍內，需要在線路的適當位置并聯高壓電抗器來改善線路的電壓分布，限制空載容升。(2)單相接地時的潛供電流。我國超高壓輸電線路一般都采用單相重合閘，以提高系統運行的穩定水平，另外單相重合閘的過電壓也比三相重合閘低得多。當線路發生單相接地故障時，故障相端斷路器跳閘后，其他兩相仍在運行了，且保持工作電壓。由于相間電容C12和相間互感的作用 故障點仍流過一定的電流1，即為潛組成分別為電容分量和電感分量，其中電容分量起主要作用。當潛供電流熄滅后，同樣由于相間電容和互感的作用，在原弧道間出現恢復電壓這就增加了故障點自動息弧的困難，以至單相重合閘失敗。為了限制潛供電流及其恢復電壓，利用加裝高壓并聯電抗器中性點電抗的方法能夠減小潛供電流和恢復電壓。(3)超高壓輸電線路的充電功率。對于超高壓輸電線路來說，電阻主要影響線路的功率損耗。電導代表絕緣子的泄漏電流，它和電暈損耗也影響功率損耗，泄漏與電暈損耗與電阻功率損耗相比，通常要小得多。因此一般不計輸電線路的電暈功率損耗和絕緣子的泄漏功率損耗，由于在輸電線路中消耗在線路電阻上的有功損耗與輸電線路上電流的平方成正比，與電阻值成正比。傳輸功率一定時，輸電線路上流過的電流與電壓成反比，在隨著電壓等級的升高時，消耗在輸電線路電阻上的損耗會顯著減小，而輸電線路中隨著電壓等級的升高消耗在線路的電容上的充電功率或電納上的無功功率卻增加很快，超高壓輸電線路的線間電容和線對地電容與電容器板間建立的電容是類似的，線路電容在交流電壓的作用下使線路產生交流充電和放電電流，隨之消耗一定的無功功率。

三、并聯電抗器在750kV超高壓輸電線路中的應用分析

1、降低工頻電壓升高數值。

750KV超高壓輸電線路一般距離較長，可達數百公里。由于線路采用分裂導線，線路的相間和對地電容均很大，在線路帶電的狀態下，線路相間和對地電容中產生相當數量的容性無功功率，且與線路的長度成正比，大容量容性功率通過系統感性元件(發電機、變壓器、輸電線路)時，末端電壓將要升高。在 系統為小運行方式時，尤其在線路空載或輕載時，電壓升高尤其嚴重，形成嚴重的工頻過電壓。在線路上由并聯電抗器來吸收多余的容性無功功率，消弱電容效應改善沿途電壓分布，使各處電壓都等于或接近額定值。

2、有利于單相重合閘。

為了提高運行可靠性，超高壓電網中常采用單相自動重合閘，即當線路發生單相接地故障時，立即斷開該線路，待故障處電弧熄滅后再重合該相。由于超高壓輸電線路間電容和電感(互感)很大，故障相斷開短路電流后，非故障相電源(電源中性點接地)將經這些電容和電感向故障點繼續提供電弧電流(即潛供電流)，使故障處電弧難以熄滅。如果線路上并聯三相Y形接線的電抗器，且Y形接線的中性點經小電抗器接地，就可以限制和消除單相接地處的潛供電流，使電弧熄滅，有利于重合閘成功。這時的小電抗器相當于消弧線圈。

3、降低操作過電壓。

操作過電壓產生于斷路器的分、合閘操作當系統中用斷路器接通或切除部分電氣元件時，在斷路器的斷口上會出現操作過電壓，它往往是在工頻電壓升高的基礎上出現的，如甩負荷、單相接地等均要產生工頻電壓升高，當斷路器切除接地故障或接地故障切除后重合閘時，又引起系統操作過電壓，工頻電壓升高與操作過電壓疊加，使操作過電壓更高。所以，工頻電壓升高的程度直接影響操作過電壓的幅值。加裝并聯電抗器后，限制了工頻電壓升高，從而降低了操作過電壓的幅值。當開斷帶有并聯電抗器的空載線路時，被開斷線路上的剩余電荷沿著電抗器泄入大地，使斷路器斷口上的恢復電壓由零緩慢上升，大大降低了斷路器斷口發生重燃的可能性，因此也降低了操作過電壓。

4、補償輸電線路的充電功率。

輸電線路的充電功率與輸電壓的平方和輸電線路的電納成正比。對于超高壓輸電線路，由于輸電電壓等級高，分布電容引起的線路電納大，造成輸電線路的充電功率非常大，通過并聯電抗器消耗掉部分容性充電功率，使系統的凈無功功率電抗消耗的無功與電容產生的無功差減小，可以提高系統的電壓穩定性。

5、防止同步發電機自勵磁。

當線路空載或輕載時，長線的分布電容使發電廠的同步發電機帶上容性負載，這時田發電機的電壓將自發地建立而不與勵磁電流相對應一這稱為發電機自勵磁。由此引起的工頻電壓升高可能使系統電壓達到額定電壓的1.5-2倍以上，這不僅使合閘操作或零起升壓成為不可能，而且這種長期過電壓將危及用電設備。并聯電抗器能大量吸收空載長線路上的容性無功功率，破壞發電機自勵磁條件。

結束語

綜上所述，并聯電抗器在750kV超高壓輸電線路中的應用，是由超高壓輸電線路的特征所決定，其對超高壓輸電線路的無功限制和維持系統的穩定具有極其重要的作用。在750kV輸電線路末端的并聯電抗器，能夠補償過高的容性充電功率，從而限制空載容升，使過電壓限制在設備所允許的范圍之內。

( 馮驍 國網冀北檢修公司 北京102446 )

(武曉楠中煤天津設計工程有限責任公司天津300131 )

參考文獻

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