电抗器并联
并联电抗器的作用
编号：SY-AQ-02610( 安全管理)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑并联电抗器的作用Function of shunt reactor并联电抗器的作用导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。
1、削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高。
这种电压升高是由于空载或轻载时，线路的电容（对低电容和相间电容）电流在线路的电感上的压降所引起的。
它将使线路电压高于电源电压。
当愈严重，通常线路愈长，则电容效应愈大，工频电压升高也愈大。
对超高压远距离输电线路而言，空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的，通常充电功率随电压的平方面急剧增加，巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外，还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁，同期困难等问题。
装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。
2、改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。
当线路上传输的功率不等于自然功率时，则沿线各点电压将偏离额定值，有时甚至偏离较大，如依靠并联电抗器的补偿，则可以仰低线路电压得升高。
1、减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，提高线路自动重合闸的成功率。
所谓潜供电流，是指当发生单相瞬时接地故障时，在故障相两侧断开后，故障点处弧光中所存在的残余电流。
产生潜供电流的原因：故障相虽以被切断电源，但由于非故障相仍带电运行，通过相间电容的影响，两相对故障点进行电容性供电；由于相间互感的影响，故障相上将被感应出一个电势，在此电势的作用下通过故障点及相对地电容将形成一个环流，通常把上述两部分电流的总和称之为潜供电流。
潜供电流的存在，使得系统发生单相瞬时接地短路处的潜供电弧不可能很快熄灭，将会影响单相自动综合闸的成功率。
并联电抗器在电气工程中的应用
投入并联电抗器，可以减少无功电流，提高功率因数，降低电能损耗。
02
系统稳定性增强
在工业电力系统中，并联电抗器可以作为动态无功补偿设备，根据系统
需求实时调整无功输出，提高系统的稳定性。
03
节能降耗
通过合理配置并联电抗器，可以降低工业电力系统的线路损耗、变压器
损耗等，实现节能降耗的目标。
04
并联电抗器的选择与设计
• 有限元分析：利用有限元分析方法对并联电抗器的磁场分布、损耗和温 升进行详细模拟，以指导产品设计优化。
• 参数化设计：通过参数化设计手段，快速调整并联电抗器的关键参数， 实现产品性能的快速优化。
• 多目标优化算法：采用多目标优化算法，综合考虑并联电抗器的性能、 成本和体积等多个目标，寻求最佳设计方案。
清洁保养
定期清洁并联电抗器的表面和内部，防止灰尘、 潮气等因素对其性能造成不良影响。
3
预防性维护
根据并联电抗器的运行情况和历史数据，进行预 防性维护，如更换老化部件、调整参数等，以延 长其使用寿命。
并联电抗器的故障诊断与修复
故障诊断
通过实时监测数据和故障现象，分析并联电抗器的故障原因，准确定位故障点。
紧急处理
对于严重故障，需要立即采取紧急措施，如切断电源、隔离故障设备等，防止事故扩大。
修复与更换
根据故障诊断结果，进行相应的修复工作，如更换损坏的元器件、修复接线端子等。修复 完成后，需要对并联电抗器进行重新测试和验证，确保其恢复正常工作。
06
并联电抗器在电气工程中的未 来发展
并联电抗器在电气工程中的未来发展
括电阻值、绝缘状况等，确保其处于正常工作状态。
逐步投运
02
并联电抗器应当逐步投入运行，以避免电流冲击对系统造成不
电力系统中串联电容器并联电容器串联电抗器并联电抗器的作用分别是什么
电力系统中串联电容器、并联电容器、串联电抗器、并联
电抗器的作用分别是什么？
串联电容器：减少线路中的感性，使感性和容性达到平衡，达到线路中无电压的损失，达到线路输送的功率为自然功率，减少线路中的无功功率：并联电抗器，因为电抗器为大电感，一般应用在特高压的线路中，因为特高压的线路中采用分裂导线，线路中存在大量的容性的无功功率，这时候在线路的首段和末段并联电抗器，吸收这些容性功率，减少线路输送无功功率，输送的功率为自然功率，同时当线路轻载的时候，避免线路的过电压和发电机的带长线的自励磁和抑制了潜供电流，使单相故障的速度更快了，一般的600km的距离可以设置电抗器；并联电容器，并联在线路的末端，为负载提供了无功功率，使线路线路输送的无功功率减少，减少了线路中的损耗，同时可以提高负载侧的功率因素，并联在线路的首段，也就是母线侧，一般用于提高母线侧的功率因素，母线侧的功率因素一般可以达到0.95到0.98；串联电抗器，一般用于限流的左右，滤除谐波：除了串联电容器以外，都是通过无功功率来改善线路的电能质量，也要考虑这三种方式对于谐波的影响，产生高次谐波，对于电力电子仪器有害，一般通过并联电容器和电感来滤除谐波电流和电压，可以参考
静止补偿器中的可控硅电抗器。
并联电抗器无功补偿
并联电抗器1．并联电抗器在电力系统中的作用并联电抗器无功功率补偿装置常用于补偿系统电容。
它通过向超高压、大容量的电网提供可阶梯调节的感性无功功率，补偿电网的剩余容性充电无功功率控制无功功率潮流，保证电网电压稳定在允许范围内。
实践证明，对于一些电压偏高的电网，安装一定数量的并联电抗器是解决系统无功功率过剩，降低电压的有效措施，特别是限制由于线路开路或轻载负荷所引起的电压升高。
所以在一定的运行工况中，在超高压输电线路手段装设并联电抗器以吸收输电线路电容所产生的无功功率，称为并联电抗器补偿。
由于目前应用于电力系统的电抗器大都为固定容量的电抗器，其容量不能改变，无法随时跟踪运行工况的无功功率变化，造成电抗器容量的浪费，与目前节能减排的主题不相符合，所以，有必要研究可控电抗器这个热门话题，使得电抗器的容量可控可调，这也在一定程度上符合我国发展智能电网的要求。
2．可控并联电抗器的分类、基本原理和优缺点图1可控并联电抗器的分类2.1 传统机械式可调电抗器调匝式和调气隙式是最早出现并广泛应用的可调电抗器。
其基本原理是通过调节线圈匝数或调节铁芯气隙的长度来改变电抗器的磁路磁导，从而改变电抗值。
调匝式可控电抗器较易实现，但是电抗值不能做的无级调整。
调气隙式由于机械惯性和电机的控制问题无法在工程上应用。
2.2 晶闸管可控电抗器（TCR）晶闸管可控电抗器，是随着电力电子技术发展起来的一种新型的可控电抗器，它采用线性电抗器与反并联晶闸管串联的接线方式，通过控制晶闸管的触发角就可以控制电抗器的等效电抗值。
TCR的控制灵活，响应速度快，缺点是在调节时会产生大量的谐波，需要加装专门的滤波装置。
在高电压大容量的场合下，必须采用多个晶闸管串联的方式，造价昂贵，这使得它在超高压电网中的应用受到了相当大的限制，目前主要应用范围是35kV和10kV的配电网中。
2.3 磁控电抗器磁控电抗器是通过改变铁芯的磁阻来实现电感值可调。
磁阻大，电感小；磁阻小，电感大，改变磁阻的方法一般有两种：一种是外加直流助磁来改变磁路的饱和程度；另一种是在控制绕组外加交流电流调节电抗器铁芯中的来实现电抗值可调的目的。
并联电抗器原理
并联电抗器原理
并联电抗器是一种电力电子装置，用于改变电路中的功率因数或电感。
它由电感线圈和电容器组成，这些元件通过并联连接。
并联电抗器的工作原理是通过改变电路中的电感或电容来实现对电路的调节。
当并联电抗器连接到电路中时，它会提供额外的电感或电容来改变电路中的等效电感或电容。
通过调节并联电抗器的参数，可以改变电路中的功率因数或电感。
当电路中需要增加电感时，可以连接一个并联电感器。
并联电感器通过提供额外的电感量，有效地增加了电路的总电感。
这在某些情况下是必要的，例如在交流电路中，增加电感可以改善功率因数，减少失真并提高电路的效率。
另一方面，当电路中需要增加电容时，可以连接一个并联电容器。
并联电容器通过提供额外的电容来增加电路的总电容。
这对于需要存储额外电荷或改变电路的频率响应的电路非常有用。
总的来说，通过连接并联电抗器，可以灵活地调整电路中的电感和电容，从而改变电路的功率因数或电感。
这对于各种电力和电子应用非常重要，例如电力系统中的功率因数校正、电子设备中的滤波和频率响应校正等。
电抗器运行操作与事故处理
2.串联电抗器
限制短路电流。在大容量的发电厂 和电力系统中，短路电流可能达到 很大的数值，以致必须选用重型设 备，甚至无法选用设备，当系统中 采用了限流电抗器后，使短路电流 减小，从而选用轻型设备和截面较 小的母线和电缆。 保持母线具有较高的残余电压。当 母线与母线之间、母线的出线上装 有限流电抗器时，若相邻母线或母 线出线的电抗器线路侧发生短路， 则非故障母线上保持一定的残余电 压，使非故障母线上的设备仍能运 行，从而提高了系统运行的稳定性
电抗器---异常及事故处理
串 联 电 抗 器 异 常 及 事 故
(1)电抗器局部过热。发现局部过热时，用试温腊或专用测温
计测试其温度，判明发热程度，必要时，可加装强力通风机加强冷却 或减低负荷，使温度下降。若无法消除严重发热或发热程度有发展， 应停电处理。
(2)支柱绝缘子裂纹接地。支柱绝缘子因短路裂纹接地，或线
油箱
套管 电气接头
无渗漏
无破裂损伤、无严重污垢、放电、电晕 接触良好，无异常和明显过热
呼吸器 压力释放器
电抗器主体
硅胶不潮解、不变色、油封正常、不破裂 无喷油、破裂
声音正常，无异音，无振动
电容器---运行监视操作
2. 运行维护和巡视检查 正 常 巡 视 检 查 特 殊 巡 视 ---串联电抗器
① 检查电抗器本体清洁无污垢线圈无变形。 ② 检查电抗器室内应清洁、无杂物、无磁性杂物存在(电抗器外部短路 时，短路电流大、磁场强、磁性物体易吸入至电抗器绕组上，使电抗器 损坏)。 ③ 检查水泥支柱完整无裂纹、油漆无脱落；检查电抗器支柱绝缘子无 裂纹、无破损、无放电痕迹、无倾斜不稳，地面完好无开裂下沉。 ④ 检查电抗器的换位处接线良好，接头无过热现象。 ⑤ 检查电抗器室内通风设备完好，无漏水现象，门栅关闭良好。 ⑥ 检查电抗器噪声和振动无异常，无放电声及焦臭味。
并联电抗器的作用
电抗器可以吸收操作过电压产生的多余无功功率，降低过电压的幅值。
03
改善电压分布
在变电站中，并联电抗器的合理配置可以改善系统的电压分布，提高供
电质量。
案例分析
某500kV变电站
该变电站采用了大量的并联电抗器来补偿线路的充电功率和吸收操作过电压产生的多余无功功率。通 过合理配置并联电抗器，成功地将系统电压控制在允许范围内，提高了供电质量和系统稳定性。
过热故障处理
改善并联电抗器的散热条件，如增加散热面积、提高通风 效果等；对过载运行的并联电抗器进行减载处理或更换容 量更大的设备。
振动和噪音处理
对并联电抗器内部元件进行检查和紧固，更换损坏的元件 ；对电磁力作用引起的振动和噪音，可以通过调整设备参 数或采取隔振措施来降低其影响。
故障处理措施和预防措施
某大型发电厂
该发电厂在发电机出口处配置了并联电抗器，以限制工频电压升高和降低发电机自励磁现象的发生。 同时，通过并联电抗器的合理配置，改善了系统的无功功率平衡，提高了系统的稳定性。
05
并联电抗器选型与设计要 点
选型原则及注意事项
01
02
03
04
额定电压和电流
选择并联电抗器时，其额定电 压和电流应与实际系统相匹配 ，以确保设备的安全运行。
故障处理措施和预防措施
加强设备的运行监测和故障诊断工作 ，利用现代技术手段实现远程监控和 智能化管理。
建立完善的设备管理制度和操作规范 ，加强人员培训和技术交流，提高设 备管理和维护水平。
07
并联电抗器在新能源领域 的应用前景
新能源接入对电力系统影响分析
01
02
03
电压波动与闪变
新能源发电的间歇性、随 机性特点可能导致电网电 压波动和闪变问题。
简析并联电抗器在输电线路中的应用
简析并联电抗器在输电线路中的应用摘要：本文结合750KV超高压输电线路，对并联电抗器在输电线路中的应用进行分析，首先概述了并联电抗器，简述了750kV超高压输电线路的主要特征，对并联电抗器在750kV超高压输电线路中的应用进行了探讨分析。
关键词：并联电抗器；750KV超高压；输电线路；特征应用一、并联电抗器的概述并联电抗器一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。
并联电抗器绕组接线原理为上下两路并联的内屏-连续式绕组，用绝缘加强的电解铜换位导线绕制，上下两支路并联，每支路首端十数段为插入电屏的绝缘加强段，其余为连续段。
超高压并联电抗器内部结构一般有芯式结构和壳式结构。
芯式结构具有损耗低、振动小，不易发生局部过热的特点。
壳式结构常用的蝴蝶形层式线圈绕制工艺较复杂，而且套管等部件的国内制造质量难以保证，因此在国内超高压输电线路中均采用芯式结构高抗。
芯式高抗结构为：中间立铁芯饼摞成的铁芯柱，铁芯柱外套芯柱地屏、绝缘、绕组和围屏，旁轭外围旁轭地屏和围屏；在绕组两端设置器身磁屏蔽，在前后侧箱壁上设置箱壁磁屏蔽，从而在器身两侧由器身磁屏蔽和箱壁磁屏蔽构成完整的漏磁回路，屏蔽漏磁。
二、750kV超高压输电线路的主要特征分析750kV超高压输电线路具有输电距离长、电压等级高、线路充电功率大等特征。
具体表现为：（1）空载长线容升效应。
在750kV 超高压输电线路中由于输电线路中的电阻、电抗、电导和电纳是沿线路长度均匀分布的，一条空载长线可看作由无数个串联的L，C 回路构成，在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗，因此线路各点的电压均高于线路首端电压，而且愈往线路末端电压愈高。
对于空载超高压输电线路来说，输电线路的末端电压会高于首端电压。
为使末端电压值保持在规定的范围内，需要在线路的适当位置并联高压电抗器来改善线路的电压分布，限制空载容升。
（2）单相接地时的潜供电流。
我国超高压输电线路一般都采用单相重合闸，以提高系统运行的稳定水平，另外单相重合闸的过电压也比三相重合闸低得多。
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并联电抗器的作用： 并联电抗器的作用：
由于并联电抗器的电感能补偿线路 对地电容， 对地电容，减小流经线路的电容电 流，从而可削弱电容效应，限制空 从而可削弱电容效应， 线末端的电压升高。 线末端的电压升高。
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思考题： 思考题：
1、 在对远距离输电线路进行分析计算时，为什么将长线用分布参 、 在对远距离输电线路进行分析计算时， 数来等效？ 数来等效？ 2、 1km长与 、 长与100km长相同导线的波阻抗是否一样？ 长相同导线的波阻抗是否一样？ 长与 长相同导线的波阻抗是否一样 3、 写出空载线路首末两端电压的关系式。为什么空载时末端电压 、 写出空载线路首末两端电压的关系式。 大于首端电压？ 大于首端电压？ 4、 电源漏抗对空长线的电容效应有什么影响？ 、 电源漏抗对空长线的电容效应有什么影响？ 5、 线路末端加装并联电抗器对空长线电容效应有什么影响？就限 、 线路末端加装并联电抗器对空长线电容效应有什么影响？ 制空长线的电容效应而言，并联电抗器宜装在何处？ 制空长线的电容效应而言，并联电抗器宜装在何处？ 6、 什么是潜供电流？为什么要采用单相自动重合闸的运行方式？ 、 什么是潜供电流？为什么要采用单相自动重合闸的运行方式？
β x= α
无并联电抗器时，
首、末端电压关系
U1 U1 Um = < Cos(λ − β) Cosλ
小结： 小结： 空载线路首、 空载线路首、末端电压的关系
不考虑电源等值电抗
1 ɺ ɺ U2 = ⋅E Cosλ
U1 U1 < 末端接并联电抗器 Um = Cos(λ −β) Cosλ
二、对潜供电流的抑制
•
QL 补偿度 TK = QC
并联电抗器的容量
空长线的无功功率
u
U1
Um
U2
Is=0 s
x=l
β x= α
x
x=0
XL
ɺ 可见：线末接有X 可见：线末接有XL时,使 U2 ↓ ɺ XL ↓↓ (并联容量↑↑）时，U2 ↓↓ 出现最大值的点向线路中部移动 当 x − β = 0时 有 大 α ， 最 值