[发明专利]一种超/特高压分相投切型并联电抗器及其档位调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统超/特高压技术，具体涉及一种超/特高压分相投切型并联电抗器及其档位调节方法。

背景技术

在超/特高压电网中，通过在输电线路上安装三相容量对称相等的并联电抗器（以下简称为对称高抗），来补偿输电线路产生的大量容性功率，并抑制系统的工频过电压。

对于不换位的超/特高压输电线路，由于输电线路电压等级较高，且三相线路的电容参数和电感参数不平衡，在不换位的超/特高压输电线路上安装对称高抗时，会导致输电线路发生单相接地故障时的潜供电流和恢复电压梯度水平较高，使得故障点处的潜供电弧不能够迅速熄灭，从而导致单相自动重合闸失败，影响超/特高压电网的安全可靠运行。同时，当不换位的超/特高压输电线路非全相运行时，如果发生系统谐振，会在一次设备上长生很高的谐振过电压，从而威胁一次设备的安全运行。

在长距离的高压输电线路中，为降低线路参数不平衡度，在架设线路时一般对输电线路进行换位。为补偿长距离输电线路的容性无功及抑制系统工频过电压，通常在会在输电线路上安装对称高抗，且在对称高抗的中性点上接入小电抗来抑制线路发生单相接地故障时的潜供电流。

在实际的短距离超/特高压输电工程中，对输电线路进行架设受到通道走廊及周围的地理环境限制，如果对输电线路进行换位，则存在换位塔设计难度大、工程造价高等问题。因此，就有架设短距离不换位超/特高压输电线路的必要性。

然而，在不换位的超/特高压输电线路上安装对称高抗，存在潜供电流大、潜供电弧不易熄灭的问题，从而导致单相自动重合闸失败；对于同塔双回架设或并行单回架设的线路，还存在静电耦合电压高、接地开关选型困难的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种超/特高压分相投切型并联电抗器及其档位调节方法，本发明解决在不换位超/特高压输电线路上装设对称高抗时可能导致单相自动重合闸失败、线路接地开关选型困难等技术问题，从而有效提高单相自动重合闸成功率，有利于选择同塔双回或并行单回架设线路的接地开关。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种超/特高压分相投切型并联电抗器，其改进之处在于，所述超/特高压分相投切型并联电抗器为中性点小电抗可调的超/特高压分相投切型并联电抗器，包括A、B、C三相绕组，A、B、C三相开关和中性点小电抗；A相绕组与A相开关、B相绕组与B相开关以及C相绕组与C相开关分别串联后A、B、C三相绕组星型连接，星型连接后的输电线路中性点通过中性点小电抗器接地；

所述中性点小电抗器包括N个抽头，其电抗数值分档位可调节。

本发明还提供一种超/特高压分相投切型并联电抗器的档位调节方法，其改进之处在于，所述方法根据输电线路故障类型对中性点小电抗器进行档位调节；所述输电线路故障类型包括不换位的超/特高压输电线路边相线路发生单相接地故障、同塔双回或并行单回架设的不换位超/特高压输电线路的一回线路停运故障、输电线路不同相线路发生单相接地故障和不换位的超/特高压输电线路发生单相接地故障。

进一步地，当发生不换位的超/特高压输电线路边相线路发生单相接地故障时，超/特高压并联电抗器中A相开关、B相开关和C相开关的操作策略是：

闭合故障相边相和中间相线路的开关，打开非故障相边相线路的开关；当输电线路中间相线路发生单相接地故障时，A相开关、B相开关和C相开关均闭合；

当A、C相线路为边相，B相线路为中间相，则当A相线路发生单相接地故障时，A相开关和B相开关闭合，C相开关打开；当C相线路发生单相接地故障时，B相开关和C相开关闭合，A相开关打开；当B相线路发生单相接地故障时，A相开关、B相开关和C相开关均闭合。

进一步地，当发生同塔双回或并行单回架设的不换位超/特高压输电线路的一回线路停运时，停运线路的超/特高压并联电抗器中A相开关、B相开关和C相开关的操作策略是：A相开关、B相开关和C相开关均打开。

进一步地，当发生输电线路不同相线路发生单相接地故障时，中性点小电抗根据线路故障相别来选择相应的档位，包括下述步骤：

步骤1：根据输电线路的电容参数，确定超/特高压分相投切型并联电抗器补偿度及绕组的阻抗数值；

步骤2：根据超/特高压分相投切型并联电抗器补偿度及绕组的阻抗数值，设计中性点小电抗器的调节档位，中性点小电抗的阻抗为超/特高压并联电抗器绕组阻抗的0.2～0.5倍；

步骤3：选取中性点小电抗的初始档位；