根据目前用于电容器组的35kVSF6断路器的运行经验,虽然电容器组的额定电流与断路器的额定电流之比多在1/3以下,但却常常发生接触电阻超标,多次发生触头烧损现象,甚至出现断路器损坏的运行状况。因此,对1000kV系统中电容器组用断路器的选型应予以高度重视,并进行必要的电容器组开合的验证试验。
1.31000kV系统用电容器装置的分组问题
我国电容器组多数采用等容量分组方式。目前,1000kV系统用电容器装置的分组也是采用准等容量分组方式,即将4组电容器装置分成2组210Mvar和2组240Mvar。这种容量的差异并不是分组造成的,而是由于串联电抗器的电抗率不同造成了对外补偿效果的一样。这种分组方式最大的优点是接线统一、设备互换性好,最大的缺陷是无功补偿容量调整方式单一、补偿容量级差大、易过补或欠补。因此,笔者认为,1000kV用电容器组较为合理的分组方式应是分成210Mvar、240Mvar、
70Mvar+140Mvar和40Mvar+200Mvar;分容量接线的电容器组采用1个断路器用2个隔离开关切换的接线方式。电容器组采用这种分组方式所增加的投资十分有限,但可使电容器组的投切级差减小,从而可使因电容器组投切过程而引起的过补或欠补容量得以减校以上述分容量方式为例,投切电容器组的最大级差为40Mvar,若以1/2容量过补或欠补为投切判据,则倒送500kV系统或由500kV系统流出的无功容量不大于20Mvar,线路上流过的这部分无功电流不大于23A。若不采用上述分容量接线,仍以1/2容量过补或欠补为投切判据,则倒送入500kV系统或由500kV系统流出的无功容量为120Mvar,这部分容量造成在500kV线路上流动的无功电流约为140A。对500kV变电站而言,一般配置的电容器组容量为60Mvar~240Mvar,因此电容器组要消纳或供出这部分无功功率是十分不易的。为了克服这一情况,必将加大发电机的无功功率调节负担,从而使无功动态贮备容量减小,不利于系统稳定运行。
1.41000kV系统电容器装置用串联电抗器的选用问题
由上可知,1000kV系统用电容器装置选用110kV为其额定电压是合理的,因此,本文主要讨论电容器装置用串联电抗器的电抗率问题。
在常用的电容器补偿装置中,主要选用电抗率k为≤1%、4.5%~6%和12%~13%的电抗器。无谐波源时,通常选用k≤1%的电抗器;有5次及以上谐波,无3次及以下谐波时,通常选用k为4.5%~6%的电抗器;有3次及以上谐波,无2次及以下谐波时,通常选用k为12%~13%的电抗器。但由于在进行变电站的设计建造时,其用户通常并不确定,负荷性质更不清楚。因此,目前选择电抗率时常常是按电压等级来选择,即对10kV电容器补偿装置,一般选用k为4.5%~6%或k≤1%的电抗器;对35kV及以上电压等级的电容器补偿装置,则一般选用k为12%~13%的电抗器,或选用k为12%~13%与4.5%~6%
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