并联电抗器

随着我国超、特高压输电网建设的不断推进,超、特高压输电网已经成为我国电网的骨干网架。超、特高压输电的主要特点是:电压等级高,输送容量大,线路波阻抗小;输电距离长,分布电容电流大;使用并联电抗器限制过电压;使用串补电容器用于增大输送容量。

无功功率补偿技术随着电力系统的出现而出现，并随着电力工业的发展和电力负荷的多样性而不断进步。电力系统发展到现在已出现三代无功补偿技术；同步发电机补偿、同步调相机补偿、并联电容器补偿、并联电抗器补偿，属于第一代补偿技术；基于自然关断晶闸管技术的SVC（相控电抗器（TCR）、磁控电抗器(MCR)）属于第二代无功补偿技术；基于IGBT、IGCT等大功率可控器件的补偿装置SVG(Static VAR Genarator)属于第三代无功补偿技术，不再采用大容量的电容器、电抗器，而是通过大功率电力电子器件的高频开关（IGBT）实现无功补偿的变换。

针对不带并联电抗器的新能源送出线，能否正确区分故障性质是确保新能源系统安全可靠运行的重中之重。为降低新能源送出线故障对电力设备和系统的冲击，提高重合闸成功率，减少新能源发电系统脱网的发生，提出基于可控串联电抗限流信息的新能源送出线路故障性质识别方法。在送出线路上设计串联可控限流电抗器，在线路故障相跳闸时基于等值阻抗的预判投入可控电抗，在串联电抗限流特性下分析瞬时性故障和永久性故障时的线路电流差异，建立电流突变量比较判据，并能够确定故障电弧熄灭时刻，进而构建新能源场站送出线路基于故障性质识别的自适应重合闸策略。仿真结果表明，所提方法能快速、可靠地识别结果，应用在新能源场站送出线路工程上能有效提高线路的重合率。

本项目属于变电技术领域。随着电网建设的需要，大量使用干式空心并联电抗器（以下简称电抗器）。但电抗器的质量令人担忧。这是某单位电抗器运行情况：自2001年至2016年共发生烧损故障34台，平均烧损率：11.8%。2010、2015两年每年烧损7台之多，而且由于其安装位置较高（4米以上），一旦起火很难施救。某变电站电抗器整整燃烧了4个半小时，从午夜起火一直燃烧到凌晨待地方消防队到场后，大火才被扑灭，严重威胁到电网的安全稳定运行。为了查明故障原因，自2006年起开展了分析研究。

完成树脂浇注干式铁心电抗器、油浸式铁心并联电抗器34个规格的系列化产品研发。自主研制的国内首台35kV最大容量--15000kvar干式铁心并联电抗器，顺利通过中国电力科学研究院的产品认证，产品投运后性能稳定，噪音低，温升优于国家标准。

针对干式空心电抗器匝间短路早期故障特征不明显、电力系统中谐波含量波动影响诊断准确率等问题，提出了考虑谐波电压影响的干式空心电抗器匝间短路故障特征分析与诊断方法。针对电抗器正常运行、早期匝间电弧性短路、中后期匝间金属熔接性短路等3种工况，通过分析串/并联电抗器故障工况运行特性，分别确定串/并联电抗器匝间短路早期故障特征量。建立考虑谐波电压的电抗器匝间短路故障仿真模型，分析多工况下串/并联电抗器电气特征量的变化规律，提出基于电流谐波比的串联电抗器匝间短路故障诊断方法，及基于有功功率比的并联电抗器匝间短路故障诊断方法。搭建串/并电抗器匝间故障试验平台，通过试验验证了所提方法的正确性和有效性。