串聯電容補償

   串聯補償是一種將無功補償裝置通過串聯的方式接入線路進行無功補償的技術。串聯補償分為固定式和可控式兩類,前者的有效容抗值是不能變化的,只能工作在補償和不補償兩種狀態,暫態穩定性相對較差;后者較前者增加了旁路晶閘管和電感,通過對晶閘管觸發角的控制,可以實現四種工作模式:閉鎖模式;容抗調節模式;旁路模式;感抗調節模式,進而增加了系統穩定性,但其也有不足的方面:技術要求高,成本高,同時,串補裝置對保護也有一定的影響。在實際工程中,往往是兩者相互配合,共同構建一套串聯補償系統。

     

基本原理

線路的輸送能力主要取決于線路的熱容量極限和輸電系統的穩定極限,線路的極限輸送容量為兩者取小。一般而言,對短線路往往取決于線路的熱容量極限;對于遠距離輸電的長線路取決于輸電系統的穩定極限,減小線路的電壓損耗和兩端的功角差通常有利于提高線路的輸電能力 。

輸電線路的電抗是由于線路有交流電流通過時,在導線周圍產生磁場,使得交流輸電線呈現為感性元件,線路越長,則其輸電能力越低。串聯電容器補償技術的基本原理是:利用串聯電容器的容性阻抗補償掉輸電線的部分感性阻抗,使得發電機組間電氣距離縮短,同步力矩增加,從而達到改善系統的穩定性,提高輸電系統輸送能力的目的。如:500kV超高壓輸電線路工程中,當兩端電源相角差相同,且電源內電抗相比線路電抗可以忽略的時候,假如通過安裝補償度為40%的串聯電容器,結果將會使安裝后輸電功率達到安裝前輸電功率的1.67倍,即如果安裝兩套這樣的補償裝置,就相當于增加一條輸電線路。

串聯補償的應用


串聯補償技術是隨著高電壓、長距離輸電技術的發展而發展的一種新興技術。交流輸電線路串聯補償是現代電力電子技術在高電壓、大功率領域應用的典范,其中可控串補技術使整個輸電線路的參數變成可以動態調節。串補和可控串補技術可以補償線路的分布電感,提高系統的靜、動態穩定性,改善線路的電壓質量、加長送電距離和增大輸送能力。目前,串聯補償的主要應用領域是農網配電、高電壓長距離輸電和電氣化鐵路供電。

串聯補償分為固定式和可控式兩類,前者的有效容抗值是不能變化的,只能工作在補償和不補償兩種狀態,暫態穩定性相對較差;后者較前者增加了旁路晶閘管和電感,通過對晶閘管觸發角的控制,可以實現四種工作模式:閉鎖模式;容抗調節模式;旁路模式;感抗調節模式,進而增加了系統穩定性,但其也有不足的方面:技術要求高,成本高,同時,串補裝置對保護也有一定的影響。在實際工程中,往往是兩者相互配合,共同構建一套串聯補償系統。
  根據以上分析可知,固定串聯補償和可控串聯補償各有優缺點:前者結構比較簡單,成本也較低,但其靈活性較差;后者可以根據線路運行情況自動調整工作方式,靈活性高,但伴隨而來的是結構更加復雜,對技術和成本要求更高。因此,在實際工程中,往往是兩者相互配合,共同構建一整套串聯補償系統。