高抗原理结构的.pptx

目 录第一部分 高压并联电抗器作用第二部分 高压并联电抗器结构特点第三部分 高压并联电抗器附件介绍高抗原理结构的第1页第一部分 高压并联电抗器作用高抗原理结构的第2页第一部分 高压并联电抗器作用 高压并联电抗器是接在高压输电线路上大容量电感线圈，它作用是赔偿高压输电线路电容和吸收其无功功率，预防电网轻负荷时因容性功率过多引发电压升高。高压并联电抗器是超高压电网中普遍采取主要设备之一，它在电网中作用主要有以下四点：高抗原理结构的第3页第一部分1.降低工频电压升高 超高压输电线路普通距离较长，从二三百公里至数百公里。同时，因为采取分裂导线，所以线路电容很大，每条线路充电容性功率可达二三十万千乏。大量容性功率经过系统感性元件（比如变压器和输电线路）时，末端电压将要升高，即所谓“容升”现象。在长线路首末端装设高压并联电抗器，可赔偿线路上电容电流，减弱这种容升效应，从而限制工频电压升高。赔偿效果取决于电抗器相对线路充电无功功率容量。高抗原理结构的第4页第一部分2.降低操作过电压 操作过电压经常是在工频电压升高基础上出现，如甩负荷、切除接地故障和重合闸等。所以，工频电压升高程度直接影响操作过电压幅值。所以，加装电抗器之后，因为工频电压升高得到了限制，操作过电压也随之降低。高抗原理结构的第5页第一部分3.防止发生发电机带长线出现自励磁 线路终端甩负荷、计划性合闸和并网等情况，都将形成较长时间发电机带空载长线运行方式。计划性合闸是容性阻抗，因而可能造成发电机自励磁。自励磁引发工频电压升高可能到达额定电压1.5-2.0倍，甚至更高，它不但使得并网时合闸操作成为不可能，而且其连续发展也将严重威胁网络中电气设备安全运行，这是不允许。并联电抗器能大量赔偿容性无功功率，从而破坏发电机自励磁条件。高抗原理结构的第6页第一部分4.有利于单相自动重合闸 为了提升运行可靠性，超高压电网中常采取单相自动重合闸。但因为输电线路存在线间电容和电感，故障相断开短路电流后，非故障相将经过这些电容和互感向故障相继续提供电弧电流，即所谓“潜供电流”，使电弧难以熄灭。假如线路上有并联电抗器，其中性点经小电抗接地，就能够限制或消除单相接地电弧潜供电流，使电弧熄灭，重合闸成功。高抗原理结构的第7页第一部分潜供电流 当故障相线路自两侧切除后，如图所表示，因为非故障相与断开相之间存在有静电（经过电容）和（经过电感）电磁联络，所以，即使短路电流已被切断，但在故障点弧光通道中，依然流有以下电流：（1）非故障相A经过A-C相间电容Cac供给电流Iac；（2）非故障相B经过B-C相间电容Cbc供给电流Ibc；（3）继续运行两相中，因为流过负荷电流Ia和Ib而在C相中产生互感电动势Em，此电动势经过故障点和该相对地电容C0而产生电流Im。这些电流总和就称为潜供电流。高抗原理结构的第8页第一部分 普通来说，我们会将上述Iac与Ibc和称为潜供电流横分量，将Im称为潜供电流纵分量。高抗原理结构的第9页第一部分潜供电流危害 潜供电流对灭弧产生影响，因为此电流存在，将使短路时弧光通道去游离受到严重妨碍。另外，重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功，若潜供电流值较大，会造成重合闸失败。高抗原理结构的第10页第一部分潜供电流消除 为了消除潜供电流横分量，能够在线路上接一组三角形接线电抗器，赔偿相间电容C，使相间阻抗趋向无穷大。这么，潜供电流横分量将趋向于零。当然，三角形接线电抗器也能够用星形连接而中性点不接地电抗器来代替，取XY=1/3XD时二者是等效。如图所表示。高抗原理结构的第11页第一部分潜供电流消除 为了消除潜供电流纵分量，可依据需要在线路上加装一组星形连接中性点接地电抗器，赔偿导线对地电容C0，使相对地阻抗趋向无穷大。这么，潜供电流纵分量回路阻抗很大而电流趋向于零。为了方便，这些Y连接和Y0连接电抗器又能够简化合并成中性点对地加装小电抗器XNY连接电抗器。如图所表示。高抗原理结构的第12页第一部分 中性点电抗器作用 （1）中性点电抗器与三相并联电抗器相配合，赔偿相间电容和对地电容，限制过电压，消除潜供电流，确保线路单相自动重合闸装置正常工作。（2）限制电抗器非全相断开时谐振过电压。因为非全相断开时一个谐振过程，在此谐振过程中可能产生很高谐振电压。高抗原理结构的第13页第一部分高压并联电抗器接入方式 高压并联电抗器接入线路方式有各种。当前我国较为普遍方式有两种：一是经过断路器、隔离开关将电抗器接入线路；二是只经过隔离开关将电抗器接入线路。前者投资大，但运行方式灵活；后者当电抗器故障或保护误动时，会使线路随之停电。高抗原理结构的第14页第二部分 高压并联电抗器结构特点高抗原理结构的第15页第二部分 高压并联电抗器结构特点 并联电抗器由铁芯、绕组和辅助设备组成。超高压大容量充油电抗器外形与变压器相同，但内部结构不一样。变压器绕组有一次绕组和二次绕组，铁心磁路中没有气隙，而电抗器只是一个磁路带气隙电感线圈。主变铁芯结构主变铁芯结构主变壳身结构主变壳身结构高抗原理结构的第16页第二部分高压并联电抗器结构特点 高抗原理结构的第17页第二部分 并联电抗器与普通变压器不一样之处：1.普通变压器有两个绕组，而大型变压器只有一个绕组；2.普通变压器工作原理是电磁感应原理，它作用主要是升高和降低电压，实现能量传递，而高压并联电抗器主要利用在额定电压下线性特点来吸收系统容性无功；3.变压器过励磁能力比较差，所以在合闸时轻易产生励磁涌流，而并联电抗器过励磁能力强，在合闸时不会产生励磁涌流；4.并联电抗器因为铁芯有间隙，所以漏磁通比较大，损耗也大，轻易造成过热以及振动过大而造成各种故障。高抗原理结构的第18页第二部分电抗器铁芯组成部分 电抗器铁芯主要由三大部分组成：磁路部分、机械支撑部分和接地系统。一、磁路部分：包含铁轭、芯柱、旁柱 二、支撑部分：夹件、连接片、垫脚等金属部件 三、接地系统：铁芯片接地、金属构件接地和屏蔽接地 以上部分经过有效夹紧和压紧装置将铁芯组成一个整体高抗原理结构的第19页第二部分电抗器铁芯组成部分 电抗器铁芯主要由三大部分组成：磁路部分、机械支撑部分和接地系统。一、磁路部分：包含铁轭、芯柱、旁柱 二、支撑部分：夹件、连接片、垫脚等金属部件 三、接地系统：铁芯片接地、金属构件接地和屏蔽接地 以上部分经过有效夹紧和压紧装置将铁芯组成一个整体高抗原理结构的第20页第二部分高抗原理结构的第21页第二部分高抗原理结构的第22页高抗原理结构的第23页第二部分并联电抗器怎样接地？（1）铁芯片和金属结构件相互绝缘，并和油箱分别绝缘开以后，单独经过套管引出油箱外，接地线引至油箱下部接地。便于在运行中维护和检验，能够检验铁芯对地绝缘情况是否良好。电抗器铁芯片结构为一个整体，其接地线只有一根，在铁轭上部，直接经过电缆线引出。全部较大金属部件都可靠接地，还要防止多点接地，重复接地，不然在运行中会产生环流和发烧。最终夹件经过一点由电缆线引出油箱。（2）屏蔽接地包含旁轭屏蔽和铁芯接地屏，接地线没有单独引出，将屏蔽接地线接到夹件，经过夹件接地引出。高抗原理结构的第24页高抗顶部铁芯、夹件引出线高抗顶部铁芯、夹件引出线接地点接地点电流互电流互感器感器高抗原理结构的第25页第二部分铁芯多点接地危害和判断方法 正常时电抗器铁芯仅有一点接地。假如铁芯出现两点及以上接地时，则铁芯与地之间经过两接地点将会产生环流，引发铁芯过热。判断铁芯是否出现两点或多点接地方法：可将原接地点解开后测量铁芯是否还有接地现象。高抗原理结构的第26页第二部分 并联电抗器结构型式 1.超高压并联电抗器按铁芯结构可分为两种：壳式电抗器和芯式电抗器。（1）壳式电抗器。壳式电抗器线圈中主磁通道是空芯，不放置导磁介质，在线圈外部装有用硅钢片叠成框架以引导主磁通。普通壳式电抗器磁密较低，到1.51.6倍额定电压才出现饱和，饱和后动态电感仍为饱和前60%以上。（2）芯式电抗器。芯式电抗器含有带多个气隙铁芯，外套线圈。气隙普通由不导磁砚石组成。因为其铁芯磁密高，所以材料消耗少，结构紧凑，自振频率高，存在低频共振可能性较少。主要缺点是加工复杂，技术要求高，振动和噪声较大。当前我国制造高电压大容量并联电抗器普通只采取芯式结构。高抗原理结构的第27页第二部分 2.超高压并联电抗器按外壳结构可分为钟罩式和平顶式（桶式）两种。钟罩式电抗器外壳与底部用螺栓连接，现场检修时只需松掉底部螺栓，吊起钟罩即可。平顶式外壳多数采取全部焊成整体结构，密封性很好，但现场检修时必须割开焊缝，施工较困难。我站高抗两种外壳结构都有采取。钟罩式钟罩式桶式桶式高抗原理结构的第28页第三部分 高压并联电抗器附件介绍高抗原理结构的第29页第三部分 一、油枕 油枕作用 油枕安装在上部，用弯管与变压器油箱联通，油枕容积普通为变压器油量8%-10%。满负载运行时油不溢出；最低环境温度变压器停顿运行时油枕内应有一定油量。其作用为：赔偿热赔偿热胀冷缩胀冷缩体积体积作用作用防止变防止变压器油压器油与大气与大气直接接直接接触触高抗原理结构的第30页第三部分 1.金属波纹管式油枕工作原理 如图所表示，波纹管内腔是与大气相通气囊，其左端为自由伸缩活动端，右端经过焊接与端板固定并将油腔密封。绝缘油在波纹管外部和外壳之间，经过下部连接口与变压器油箱相通。高抗原理结构的第31页第三部分 波纹管内部为空气，经过右端呼吸口与外界大气相通。当绝缘油随温度改变产生体积膨胀或收缩时，促使波纹管伸缩，从而改变柜内油腔大小，实现在全密封条件下体积赔偿。高抗原理结构的第32页第三部分2.胶囊密封式油枕 胶囊密封式油枕原理与金属波纹式大致相同。高抗原理结构的第33页第三部分油枕常见故障1.假油位 因为胶囊式油枕采取间接方法来指示油枕油位，运行中可能会出现假油位，假油位是指油位计指示油位与油枕实际油位不相符，不一样油枕结构产生假油位原因是不相同。（1）油表注油方法不妥。（2）吸湿器堵塞。（3）胶囊破裂（4）温度计指示不准确（5）变压器漏油使油量偏少（6）指针式油位计出现卡针等故障高抗原理结构的第34页第三部分2.油枕密封性不良 对胶囊式油枕要注意油面以上部分密封情况，如放气塞，胶囊口与吸湿器连管处等密封，因为这些部位密封不良会造成水分进入变压器内部，危及变压器安全运行。高抗原理结构的第35页二、瓦斯继电器 作用：是油浸式变压器及油浸式有载分接开关一个主要保护装置。气体继电器安装在高抗与储油柜连接管路上，在高抗内部故障而使油分解产生气体或造成油流冲动时，气体继电器接点动作，以接通制订控制回路，并及时发出信号或自动切除高抗。高抗原理结构的第36页 工作原理：气体继电器正常运行时其内部充满高抗油，开口杯处于上倾位置。当高抗内部出现轻微故障时，高抗油因为分解而产生气体积聚在继电器上部气室内，迫使其油面下降，开口杯随之下降到某一限值位置，其上磁铁使干簧节点吸合，接通信号回路，发出报警信号。若高抗因油箱漏油而使油面下降，一样动作于信号回路，发出报警信号。该该开开口口杯杯和和下下部部触触动动接接点点用用于于轻轻瓦瓦斯斯高抗原理结构的第37页此金属板和两此金属板和两个个触动接点用于触动接点用于重瓦斯重瓦斯 当高抗内部发生严重故障时，油箱内压力瞬时升高，将会出现油涌浪，使油流急剧流向储油柜时冲开挡板，当挡板旋转到某一限定位置时，其上磁铁使干簧两节点吸合，接通跳闸回路，不经预先报警而直接切断高抗电源，从而起到保护高抗作用。高抗原理结构的第38页 气体继电器装设于变压器油箱与油枕之间连管上，继电器上箭头方向应指向油枕，并要求有11.5安装坡度，以确保变压器内部故障时所产生气体能顺利地流向气体继电器。高抗原理结构的第39页