江陵换流站可控高抗概述

江陵换流站可控高抗概述
陈飞饶洪林饶磊
国网湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心，湖北宜昌443000摘要：江陵换流站安装有磁控式可控高抗，本文对可控高抗的结构和原理进行了详细介绍。

关键词：换流站；可控电抗器；原理
中图分类号：TM588文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)37-0081-02
前言
江陵换流站安装有沈变研制的磁控式可控高抗，整个磁控式可控电抗器系统分为三个大的部分：1）可控电抗器的电磁部分，包括网侧绕组和控制绕组；2）带有可控硅整流器的整流及滤波装置；3）系统参数测量控制及二次保护系统。

1 磁式可控高抗的基本原理
利用改变铁心磁饱和度的方式改变线圈电感值，其电气原理图见图1。

高压侧每相由两个芯柱构成，每个芯柱分别在正负半波饱和，两个芯柱并联在一起构成一相可控电抗器。

可控高抗副边绕组连成两个方向相反的开口三角形，低压整流器用来提供直流励磁电流的大小，进而改变铁心的饱和程度，实现对可控电抗器的调节控制。

图1 可控电抗器电气原理图
2 可控电抗器中的电磁转换原理
图2 铁心饱和度和电感值之间的关系
图2所示为铁心饱和度与电抗的关系示意图，随着铁心饱和度的增加，磁导率µ减小，可控电抗器电感L=N2µAC/It 减小，电抗XL=ωL，容量S=U2N/XL增加。

其中：N为线圈匝数，µ为铁心磁导率，AC为铁心柱截面积，It为磁路长度，ω为电源角频率，UN为电抗器的额定电压。

铁心的饱和度是通过在控制绕组上加一直流电流来实现的，以图1中可控电抗器A相为例：可控高抗为三相独立结构，铁心结构为单相四柱式，见图3。

A1、X1和A2、X2为网侧绕组，a1、x1和a2、x2为对应控制绕组，从接线方式可以看出在两个控制绕组a1、x1和a2、x2上通一大小相等，方向相反的直流电流，从而分别在两个铁心上形成方向相反的直流偏磁，这样就可以使每个芯柱分别在正负半波饱和，然后通过调节直流电流的大小来调节铁心饱和度，从上面的公式可以看出，铁心饱和度的大小与绕组电感值成反比，因此通过调节铁心饱和度就可以实现调节电抗器电感值和容量的目的。

从图1可以看出，控制绕组的直流电流是通过整流装置实现的，通过调节可控硅的导通角就可以改变控制绕组中直流控制电流，从而改变铁心的饱和度，这样就可以平滑的改变网侧绕组的电感值和电抗器的容量了。

图3 可控电抗器A相铁心结构
3 控制绕组整流装置
可控电抗器控制绕组整流装置电源取至江陵换流站站用电，整流装置原理图见图4，为了提高励磁系统的可靠性，励磁系统的交流电源、整流器、控制系统全部采用双重化配置，两个整流器既可以单独工作，也可以并列工作，在并列工作模式下，两个整流器可以自动实现均流。

图4 可控电抗器控制绕组整流装置结构图其控制模式有两种：自动控制模式和手动控制模式，在自动控制模式下又有两种不同的跟踪方式：1）自动调节可控高抗的容量使系统电压自动跟踪目标值；2）自动调节可控高抗的励磁电流使其无功容量自动跟踪目标值。

在手动模式下，用户可以通过自动设定励磁系统的触发角或者励磁电流来手动改变可控电抗器的容量。

4 可控高抗保护
可控电抗器的电气量保护配置图见图5。

非电量保护包括轻、重瓦斯保护、绕组温度和压力释放等。

CT的配置原则：可控高抗差动保护末端CT电流回路取串抗首端CT电流回路，该CT同时作为串抗差动保护首端电流输入，可控高抗差动保护与串抗差动保护由此形成保护重叠范围。

图5 可控电抗器保护配置图
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失活。

焦化方案液体收率一般在65%左右，低于加氢方案。

加工流程如图2所示：
延 迟 焦
化
含硫渣油
催 化 裂
化
酸性气液化气
干气
液化气汽油
焦炭
油浆蜡 油 加
氢
直馏蜡油 加 氢 精
制焦化汽油
焦化柴油
氢气焦化蜡油
焦炭酸性气柴油
加氢蜡油
催化
柴油
酸性气
石脑油柴油
图2 焦化加工方案流程示意图
Fig .2Schematicdiagramofcokingprocess
4 劣质原油的脱硫及硫回收技术
随着高硫原油加工量的逐年增加，且成品油控制硫含量超低化是今后发展的必然趋势，因此脱硫及硫回收技术成为提高成品油品质的关键所在。

通常采用胺液吸收技术脱除常减压、催化、焦化干气及液化气中的H2S ，利用液化气碱洗脱硫醇技术脱除液化气中的硫醇，但是碱洗法脱硫醇不仅消耗大量碱液，而且产生大量废碱渣，随着环保指标的提高，此技术越来越受限制。

近年来，兰州石油机械研究所开发了国产化液化气纤维膜脱硫醇技术，此技术不但能更好的脱除液化气中的硫醇而且碱液消耗量少。

含硫蜡油采用加氢处理技术，将硫含量降低至规定水平。

采用渣油加氢可处理金属含量小于150ppm 的含硫渣油。

利用汽油选择性加氢醚化装置或S -ZORB 装置降低催化裂化汽油中硫含量。

另外炼油厂中的加氢精制技术也可进一步降低油品中的硫含量。

酸性水中的H 2S 可用过污水汽提装置进行脱除。

新建炼厂催化裂化装置都新增烟气脱硫装置，以回收烟气中的SO 2。

目前炼油厂多采用经典的克劳斯法和尾气处理工艺进行硫磺回收，国内开发的尾气还原吸收法硫磺回收工艺可使总硫回收率达99.95%以上，排放尾气SO 2浓度完全达到国家环保标准要求。

三维工程设计院自主开发的SSR 技术（非在线炉硫磺回收技术）同国内外同类型技术相比具有占地
小、工艺流程短、投资少且脱硫效率高等优势[4]。

5 质原油加工措施 5.1 采取原油混炼
对于目前国内炼油厂专门加工劣质原油的装置不多，对于大多数炼厂只能将劣质原油和品质好的原油进行混合，控制好混合原油的含硫量及酸值小于装置限定值。

通过混炼在不需要投资的前提下，可以加工劣质原油。

5.2 优化操作
优化电脱盐操作条件，提高脱盐、脱水效果。

选用新型高效原油破乳剂，塔顶注剂选用效果好的有机胺代替传统的
注氨水，选用新型高温缓蚀剂，增上装置在线监测系统，对装置腐蚀部位进行监测。

5.3 针对劣质原油升级原油加工装置
炼化企业根据加工高硫及高硫高酸原油，相关装置材质要升级到位。

设备材质根据SH /T3096-2002和SH /T3129-2002两个标准进行升级。

5.4 采用减压深拔技术
国内常规的常减压装置原油实沸点（TBP ）切割温度通常在530~540℃左右，要达到560℃以上的切割温度，必须采用减压深拔技术。

而国外减压蒸馏技术已使原油切割点达到600℃以上，甚至达到635℃。

研究表明，通过减压深拔，VGO 拔出率增加3%~5%，对于增加轻收效果显著。

5.5 优化劣质渣油加工组合工艺
组合工艺路线主要包括渣油加氢-重油催化裂化、延迟焦化-重油催化裂化等工艺。

根据自身情况选用合适的加工路线可以最大程度上改善改善油品性质，通过加氢处理后能提高轻质油品的收率。

5.6 大力挖掘氢气资源，提高加氢能力
目前，加氢脱除硫化物是脱硫的主要工艺技术。

为提高加氢能力不但要提高氢气产量，而且要开发脱硫活性更高的加氢过程新催化剂。

大多数炼厂通过提高催化重整的苛刻度，多产氢气，收集增加制氢原料，通过膜分离、变压吸附等技术回收氢气资源。

炼化一体的，可充分利用回收煤或沥青造气产生的氢气。

6 结语
1）优化操作，加强工艺防腐，提高设备材质可以满足加工劣质原油的要求。

2）在焦化路线的基础上，增建渣油加氢装置及重油催化裂化装置，提高渣油加工效益。

3）充分提高氢气回收率及产量，进一步提高加氢能力。

4）利用减压深拔，提高轻油收率。

5）采用先进的脱硫及硫回收技术，提高硫回收能力。

参考文献
[1]唐梦海、胡兆灵．常减压蒸馏装置技术问答[M ]．中国石化出版社，2007．
[2]王建明.渣油深度转化提高轻油收率技术的重大进展[J ].中外能源，2012，17（8）.
[3]侯芙生.加工劣质原油对策讨论[J ]．当代石油化工，2007，15（2）.
[4]袁晴堂.中国劣质原油加工技术进展与展望[J ]．当代石油化工，2007，15（12）.
[5]孙丽丽.高硫劣质原油加工与渣油加氢技术的适用性[J ]．当代石油化工，2005，13（9）. 作者简介： 吴艳海（1984-），男，辽宁朝阳人，毕业于辽宁石油化工大学，主要研究方向为炼油化工。

张吉勇（1981-），男，山东淄博人，毕业于中国石油大学，主要研究方向为炼油化工。

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5 结束语
随着我国特高压交流输电工程的发展，以及厂家对磁式可控高抗技术上的突破，性能可靠、经济性好、占地小的磁控式可控电抗器必将有越来越多的应用。

参考文献
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树枝状放电故障分析[J ]. 南方电网技术，2012（6）：41-43. [2]胡明，俞燕乐，陈昱，等. 35kV 油浸式并联电抗器电抗试验的探讨[J ]. 上海电力，2013（3）：138-140.
[3]曹邦标. ±800kV 平波电抗器安装工艺控制[J ]. 华东电力，2011（8）：1364-1366.。