500kV线路加装串联电抗器对线路保护的影响

发表时间:2021/4/20   来源:《当代电力文化》2021年第2期   作者:张译艺
[导读] 电力技术水平不断提高的同时,电网结构日益复杂,建设中面临的风险逐渐增加,在这样的情况下,必须要全面加强线路保护工作,以此保证电力运行稳定,满足国民日益增长的电力需求。
        张译艺
        广东威恒输变电工程有限公司528000
        摘要:电力技术水平不断提高的同时,电网结构日益复杂,建设中面临的风险逐渐增加,在这样的情况下,必须要全面加强线路保护工作,以此保证电力运行稳定,满足国民日益增长的电力需求。加装串补装置是目前较为常见的线路保方式,但在实际应用过程中还存在一定的问题。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对500kV线路加装串联电抗器对线路保护的影响提出了一些建议,以供参考。
关键词:500kV线路;加装串联电抗器;线路保护;影响
引言
        在500kV线路中加装串联电抗器,可以最大程度保证线路安全,同时采取一定的措施提高运行可靠性,以促进电力事业发展。对于1000kV可控并联电抗器安装工艺及质量验收要点的研究,将有效提高设备安装质量和工艺水平,保证特高压变电站一次投运成功;同时填补了特高压领域1000kV可控并联电抗器施工及验收相关标准的空白,为当下和未来特高压同类施工提供必要的依据和执行标准。今后也将根据工程进展和产品改进情况,进一步优化完善安装工艺及质量控制措施,为后续工程的顺利投产及电网长期安全有效运行提供有力保障。
1、电抗器的相关概述
        1.1电抗器正常运行的规定
        (1)允许温度和温升。对采取A级绝缘材料的并联电抗器,其油箱上层温度一般不超过85℃,最高不超过95℃,运行时,绕组允许温升不超过65℃,上层油温升不超过55℃,铁芯本体、油箱及结构件表面不超过80℃,当上层温度达到85℃时报警,105℃时跳闸。(2)允许电压和电流。并联电抗器运行时,一般按不超过铭牌规定的额定电压和额定电流长期连续运行,运行电压的允许变化范围为额定值的±5%。当运行电压超过额定值时,在不超过允许温升的前提下,电抗器过电压的允许时间应遵循有关规定:当运行电压低于0.95倍的额定电压时,应考虑退出部分并联电抗器运行,以保证电网的电压水平。(3)直接并联接在线路上的电抗器,一般情况下,线路与并联电抗器应同时运行,不允许单独运行。
        1.2电抗器的维护管理
        (1)对于干式电抗器及其电气连接部分,每季度应进行带电红外线测温和不定期重点测温。红外测温发现有异常过热,应申请停运处理。(2)对于户外干式电抗器应定期清洗表面,5—6年重新喷涂憎水绝缘材料。(3)发现包封表面有放电痕迹或油漆脱落,以及流滴胶、裂纹现象,应及时处理。(4)定期检查防雨罩是否安装牢固、有无破损,观察包封表面憎水性能是否劣化。
        1.3应对电抗器进行特殊巡视的情况
        (1)电抗器所在的线路每次跳闸和操作后。(2)每次信号动作后(轻瓦斯、绕组温度、油温、油位)。(3)过电压运行时要特别注意电流的变化情况、温度和接头的过热情况以及异常声音、油枕油位等情况(4)设备有缺陷时,天气异常时和雷雨后等。
2、加装串联电抗器后线路保护工作影响
        在500kV线路上加装了串联电抗器之后,线路两端的电器距离进一步提高,串联电抗器会在距离、阻抗等方面基于保护,但线路的保护特性不会改变。这是因为500kV线路加装串联电抗器后,形成的是差动保护,指挥对差动量产生影响。500kV线路中原有的元件也不会受到加装串联电抗器的影响。但是在加装串联电抗器后,反应距离增加,线路的有功损耗和无功损耗也会随之增加,系统稳定性可能出现一定的波动,参数发生变化后,距离也会受到负面影响。

在对于500kV线路加装串联电抗器之后,可以保证500kV母线的单相短路电流与三相短路电流相互协调,其核心是改善电网的正序阻抗与等值零序阻抗向平衡,进而缩小500kV主要源点与负荷中心变电站的间距,优化正序与零序的抗阻形。此外,由于500kV线路的实际情况会对于电网系统中的短路电流的大小起着决定性的影响,其主要原因是电网系原有线路的平均长度较小,加之多条线路进行并联,这种情形会导致主变压器的零序电阻的阻值高于线路中的零序阻抗。一般情况下线路在电网系统中的零序阻抗通常会大于正序阻抗,进而在500kV电网系统中的正序等值阻抗一般会小于其零序等值阻抗,因此,在500kV线路加装串联电抗器可有效优化这一现象。
3、建议
        3.1电抗器本体安装要点
        1)共有4套升高座,分别为高压测量装置、高压中性点测量装置、低压首套测量装置和低压末端测量装置,建议按照高压→高压中性点→低压首端→低压末端的顺序安装。2)套管由水平位置起吊为垂直状态时,必须用专用吊具。利用随箱配备的专用螺钉将套管起吊用头部起吊板安装到套管头部密封压板上,随箱配备2个卸扣、两根软绳,分别将卸扣穿过起吊软绳端头的连接环,并固定在套管连接套筒两侧的起吊筋的起吊孔(或法兰起吊板的起吊孔)上,起吊软绳另一端分别穿过套管头部起吊板的定位孔并连到吊车的吊钩上(两根软绳平行,无需交叉)。3)根据国网安装规程,气体继电器不允许抽真空,要求厂家提供气体继电器工装,在安装时先使用气体继电器工装替代气体继电器进行安装,在产品真空注油完成后,关闭气体继电器两侧的蝶阀,再更换气体继电器4)注油结束后,关闭散热器框架与本体连接的DN250蝶阀。本体单独进行热油循环。满足热油循环相关要求后,再打开散热器框架与本体连接的DN250蝶阀,整体进行热油循环。
        3.2质量验收要点
        常规特高压变电站电气设备验收主要基于《电气装置安装工程质量检验及评定规程》(DL/T5161)、《1000kV变电站电气设备施工质量检验及评定规程》(Q/GDW10897)等标准,但现行标准缺并联电抗器成套设备的质量验评记录。
        3.3严格把控输电线路设备质量
        在进行输电线路的搭设以及线路故障维修工作时,设备和材料的选购必须提前和供应商沟通,让材料、设备都能够符合500kV输电线路使用的规范化标准,尽量选择具备足够资质的供应商,预先进行输电线路的搭设,在这个阶段减少材料的过度消耗。目前很多地区仍然采用老旧的输电线路,这些输电线路的使用给整个电力系统的运转带来很大的威胁,电路整体运行处在非常不稳定的状态下,容易导致线路、拉线的腐蚀,特别是在河水、工厂周围的500kV输电线路,其运行是非常不安全的,留有极大的安全隐患。因此相关单位必须对这些老化的输电线路进行检查维修,采取定期更换、有效电力供应的方式,尽量减少设备的运行故障。
结束语
        在社会主义现代化建设飞速发展的今天,500kV输电线路已经时刻影响着社会生产的发展,在电力能源的供应中具有重大的价值。在气候环境、人为操作以及管理不当等因素的影响下,输电线路的故障时常发生,有关部门必须提前制订线路铺设的方案规划,进行科学有效的故障预防,消除可避免的安全隐患,为输电线路的高效运转提供必要的保证,加强社会工业生产的电能供应,促使电力企业良好较快发展。在电力系统中,加装串联电抗器对提高功率因数、降低损耗有非常重大的作用。在电容器组中串联电抗器的方式对谐波的抑制作用有限,若系统中有大量谐波源(比如有大量调速变频器),可考虑设置有源滤波器等等。
参考文献
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