[发明专利]一种超高压磁控式并联电抗器励磁设备

说明书

技术领域

本发明涉及可控并联电抗器技术领域，特别是指一种超高压磁控式并联电抗器励磁设备。 

背景技术

随着电网规模越来越大和大区联网的形成，超高压和特高压输电网络在提高电网输电能力和可靠性的同时，带来的一些问题会导致电网电压变化频度和幅度加大，进而导致电压调整和控制的难度加大。由此需要配套相应的无功补偿技术和设备。目前，输电系统的无功功率控制普遍采用普通超高压并联电抗器、可投切低压并联电抗器、发电机调相运行和“少量”的静止无功补偿器(SVC)来解决。但是，普通超高压并联电抗器容量不可控，低压电抗器只能分组投切，并且受变压器容量限制而显示出容量严重不足。现有静止补偿装置只能用在低压侧补偿，且由于投资原因而未得到广泛采用。 

磁控式并联电抗器(Magnetically Controlled Shunt Reactor，以下简称MCSR)是一项新的用于超高压电网的无功补偿技术，是带有平稳可调感抗的静态补偿装置，其具有以下作用： 

(1)限制工频过电压。在电网正常运行时，磁控式并联电抗器容量可根据线路所传输的功率自动平滑调节，以稳定其电压水平。此外，在线路传输大功率时，若出现末端三相跳闸甩负荷的情况处于接近空载状态，可控电抗器可通过快速励磁系统迅速将电抗器容量调整到所需值，以限制工频过电压。 

(2)限制操作过电压。由于磁控式并联电抗器的补偿作用使得空载线路的工频电压得以抑制，从而降低了系统的操作过电压水平。由于磁控式并联电抗器具备较强的过电压和过负荷能力，可有效限制线路计划性合闸、重合闸、故障解列等的操作过电压。 

(3)线路容性功率补偿。根据线路带载情况，超高压磁控式并联电抗器可快速灵活平滑调节自身无功出力，是超高压输电电网理想的无功补偿设备。 

(4)保证线路重合闸成功率。由于目前单向重合闸在电网500KV线路中广泛采用，因此磁控式并联电抗器降低线路单向接地时的潜供电流，可以提高单向重合闸的成功率。 

(5)由于电网在运行中要承担所有负荷的冲击和波动，由此系统变电站因负荷原因而造成的开关操作很多，采用磁控式并联电抗器后，可以起到无功功率动态平衡和电压波动的动态抑制，减少开关的操作，从而减少开关设备的维护和保养，节省运行和维护费用，并延长设备的使用寿命。

(6)磁控式并联电抗器可以根据线路的荷载连续平滑调节自身的容量，能够提高线路输电能力达30％。可控高抗通过无功调节来调整接入点电压的能力，一方面提高了系统的电压水平、降低了系统网损作用，另一方面也省去了原来为高抗相应配套的低压无功补偿设备，从而简化了系统、减少了投资，也避免了相应设备投切产生的对电网的冲击和操作过电压对系统设备寿命的影响，提高了电网的安全性。 

(7)磁控式并联电抗器由于其快的响应速度，在系统发生扰动时，可以根据母线电压或线路功率调节其无功容量，通过抑制电压振荡来抑制系统的功率振荡。磁控式可控并联电抗器在我国超高压及特高压电网中有非常广阔的应用前景。 

超高压磁控式并联电抗器励磁设备属于MCSR的控制装置，通过改变直流励磁电流的大小，改变电抗器铁心的磁饱和程度，从而可连续平稳快速调整其电抗值。通常情况对于电网中的重要设备，必须保证其安全稳定运行，要求励磁设备既要有良好的励磁输出特性，又要有很高的可靠性。励磁设备属低压设备，直接和超高压设备相连，在电网或设备一次故障时，会在高、低压设备连接处产生暂态过电压，如处理不当将会造成励磁设备损坏。以上因素都对超高压磁控式并联电抗器励磁设备提出了很高的要求。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有可在两套独立、同结构系统之间进行切换的双重化结构配置的超高压磁控式并联电抗器励磁设备。