[发明专利]平衡330kV长距离电缆传输容性无功的高压并联电抗器补偿站

说明书

本发明公开了一种平衡330kV长距离电缆传输容性无功的高压并联电抗器补偿站，包括补偿站本体以及设置于补偿站内的330kV高压并联电抗器、隔离开关、避雷器、电压互感器及电缆终端，其中，高压架空输电线路通过双排构架引入站内后经隔离开关并联连接330kV高压并联电抗器，经电缆终端引出高压电缆至电缆管廊，330kV高压并联电抗器经引下线连接避雷器、电压互感器。该补偿站能够解决大规模高电压电缆长距离传输产生的工频过电压、操作过电压的问题，改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。

技术领域

本发明涉及一种并联电高压抗器补偿站，具体涉及一种平衡330kV 长距离电缆传输容性无功的高压并联电抗器补偿站。

背景技术

改革开放以来，城市化进程加快，城市电力负荷需求急剧增长，高 压、特高压架空输电线路的大规模建设很大程度上解决了城市的电力供 电需求问题。但随着城市区域的快速扩张，以及市民对生活质量、城市 环境要求的日益提高，高压架空线路已影响到了城市市容市貌，制约着 城市的发展。因此，北京、上海、南京、西安等城市相继启动建设了一批220kV、330kV、500kV架空输电线路落地迁改工程，取得了良好的 示范效应。

随着大量高电压架空线路落地，大规模长距离高电压电缆在线路带 电的状态下，电缆线路相间和对地电容中产生相当数量的容性无功功率 (即充电功率)远高于架空线路产生的充电功率，每公里充电功率可达 8.6MVar，而大容量容性功率通过系统感性元件(发电机、变压器、输电 线路)时，末端电压将要升高，即所谓“容升”现象，给电网的安全性 和稳定性带来的巨大的挑战。

通常在330kV及以上超高压配电装置的某些线路侧，装设同一电压 等级的并联电抗器来解决以上问题，并能够达到如下目的：

(1)降低工频电压升高数值。

在系统为小方式运行时，“容升”现象尤其严重。在超高压输电线路 上接入并联电抗器后，可明显降低线路末端工频电压的升高。

(2)降低操作过电压。

操作过电压产生于断路器的分、合闸操作，当系统中用断路器接通 或切除部分电气元件时，在断路器的断口上会出现操作过电压，它往往 是在工频电压升高的基础上出现的，如甩负荷、单相接地等均要产生工 频电压升高，当断路器切除接地故障或接地故障切除后重合闸时，又引 起系统操作过电压，工频电压升高与操作过电压叠加，使操作过电压更 高。所以，工频电压升高的程度直接影响操作过电压的幅值。加装并联 电抗器后，限制了工频电压升高，从而降低了操作过电压的幅值。

当开断带有并联电抗器的空载线路时，被开断线路上的剩余电荷沿 着电抗器泄入大地，使断路器断口上的恢复电压由零缓慢上升，大大降 低了断路器断口发生重燃的可能性，因此也降低了操作过电压。

(3)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，可以抑制线路电 压的升高。

目前，架空输电线路落地的区域恰恰是城市迅速发展的区域，而此 区域内的大部分变电站都不具备扩建可能性，无法布置新增的高压并联 电抗器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种平衡 330kV长距离电缆传输容性无功的高压并联电抗器补偿站，该补偿站能 够解决大规模高电压电缆长距离传输产生的工频过电压、操作过电压的 问题，改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。