安裝在架空輸電線路上的串聯(lián)電容補償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力工程領(lǐng)域，具體是一種安裝在架空輸電線路上的串聯(lián)電容補償裝 置。適用于在架空輸電線路的分裂導(dǎo)線上實施分布式串聯(lián)電容補償。
【背景技術(shù)】
[0002] 串聯(lián)補償指串聯(lián)電容補償和可控串聯(lián)電容補償，在電網(wǎng)的交流輸電線路中串聯(lián)電 容器，利用串聯(lián)電容器的容性阻抗補償輸電線的部分感性阻抗，可使發(fā)電機組間電氣距離 縮短，同步力矩增加；改善系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少功率輸送引起的電壓降和功角差；提高電力系 統(tǒng)穩(wěn)定運行水平，擴大線路輸送容量，提高網(wǎng)絡(luò)實際輸送能力。
[0003] 運用串聯(lián)補償電容器是實現(xiàn)電力線路長距離、大容量、高效率傳輸?shù)闹匾侄?，?1950年220KV串聯(lián)補償電容器在瑞典成功投運以來，隨著電容器制造技術(shù)和電力系統(tǒng)控制 技術(shù)的進步，串聯(lián)補償電容器在高壓及以上輸電線路中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
[0004] 普通的高壓電力架空線路，只是以導(dǎo)線從送電端至受電端，跨越上百公里直線輸 送，中間除固定金具外沒有其它可在線路中實現(xiàn)電力補償?shù)脑O(shè)施，由于輸電線路平均每單 根導(dǎo)線每公里的電抗值約為0. 38~0. 4 Ω，若是通常以500KV輸電距離為250KM，則電抗 值高達(dá)100Ω，若正常線路中的電流為300A，則其無功功率高達(dá)Q = I2 ·Χ^ 300 2X 100 = 9000KVAR(千伏安），這個量值是十分大的，意味著一年約有3X 1800 =約5400萬元的無功 損耗。
[0005] 針對上述問題，人們也想到了在常規(guī)的輸電線路中加裝串聯(lián)電容補償裝置，然而 現(xiàn)有的串補方式是在變電所里集中安裝，電容量很集中，易引起過電壓和系統(tǒng)的低頻振 蕩SSR事故，影響電網(wǎng)安全，會造成發(fā)電機事故。同時，補償效果也極為有限，補償度僅為 35% -40%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種安裝在架空輸電線路上的串聯(lián)電容補償裝 置，以期達(dá)到實施簡便、資金投入少、補償效果優(yōu)異的目的。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：安裝在架空輸電線路上的串聯(lián)電容補償裝置，該裝 置安裝于架空交流高壓輸電線路上，A、B、C三相交流高壓輸電線的每一相均具有若干根導(dǎo) 線，其特征在于：沿送電線路每隔設(shè)定距離、在每一相輸電線中串聯(lián)入一個電容器補償單 元，該電容器補償單元包括該相輸電線中的1~3根導(dǎo)線保留原狀作為等電位電壓的箝位 導(dǎo)線，以及在余下的每根導(dǎo)線中串聯(lián)入電容器組，每個電容器補償單元的首末端通過連接 導(dǎo)線電氣連接。
[0008] 所述電容器補償單元安裝在設(shè)定的兩個經(jīng)絕緣改裝的懸垂線夾之間，各導(dǎo)線之間 通過間隔棒隔開，導(dǎo)線與懸垂線夾和間隔棒的接觸處均用絕緣套墊隔離絕緣。
[0009] 所述設(shè)定距離為1~5公里或10~50公里。
[0010] 所述電容器補償單元有四分裂其中一根為箝位導(dǎo)線、六分裂其中二根為箝位導(dǎo)線 或八分裂其中三根為箝位導(dǎo)線。
[0011] 所述電容器補償單元的兩端以并聯(lián)的方式加裝過電壓保護的避雷器。
[0012] 所述絕緣套墊采用硅橡膠材料或氟硅橡膠材料。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明充分利用了架空輸電線路中多根分裂導(dǎo)線的作用， 將多根分裂導(dǎo)線中的一根單獨作為等電位電壓箝位導(dǎo)線，同時，將電容器組逐段均勻地布 置在線路的全線之中，這樣選擇電容器的工作電壓Ue值就不需要以線路的全額線電壓來 計算，并輔以用箝位導(dǎo)線來吸收由電抗與電容器發(fā)生諧振時所產(chǎn)生的振蕩能量，經(jīng)導(dǎo)線箝 位后的電壓值只有額定線電壓的幾十分之一。這樣不僅大大降低了串聯(lián)電容器的造價，而 且使線路實現(xiàn)了高補償度（可接近95%)，大大減少了線路的無功功率損耗，達(dá)到近乎理想 的輸電效能。同時，由于箝位導(dǎo)線的作用，使電容器及時耗散能量，可以避免線路與發(fā)電機 端的共振造成的電力系統(tǒng)低頻振蕩SSR問題。
【附圖說明】
[0014] 圖1是沿輸電線安裝本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是單個電容器補償單元的安裝示意圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明的電氣連接示意圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明中電容器組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1、圖3所示，本發(fā)明補償裝置安裝在220KV、500KV的架空輸電線路中。本實 施例的串聯(lián)電容補償裝置用于A、B、C三相交流電，由于電流在300A以上的線路，大部分高 壓輸電線由多根導(dǎo)線組成一相輸電線（行業(yè)中稱為分裂導(dǎo)線），一般有四分裂、六分裂或八 分裂，本例以四分裂來舉例說明。沿送電線路（從送電端到受電端）每隔設(shè)定距離（如1~ 5公里或10~50公里）、在每一相輸電線中均串聯(lián)入一個電容器補償單兀，所述電容器補 償單元取該相輸電線中的1~3根導(dǎo)線保留原狀作為等電位電壓的箝位導(dǎo)線1(四分裂的 取一根為箝位導(dǎo)線1、六分裂的取二根為箝位導(dǎo)線1，八分裂的取三根為箝位導(dǎo)線1)，剩下 的導(dǎo)線每根均剪斷后串聯(lián)入電容器組2。最后將每個電容器補償單元的首末端通過連接導(dǎo) 線4電氣連接。
[0019] 如圖2所示，所述電容器補償單元安裝在相鄰兩個懸垂線夾7之間，各導(dǎo)線之間通 過間隔棒5隔開，導(dǎo)線與懸垂線夾7和間隔棒5的接觸處均用絕緣套墊3隔離絕緣。由于 本例是四分裂的導(dǎo)線，故間隔棒5呈空心的四方形，四個角分別與四根導(dǎo)線連接。所述絕緣 套墊3采用硅橡膠材料或氟硅橡膠材料，應(yīng)具備耐候性。
[0020] 為防止雷擊損壞，在每個電容器補償單元的兩端以并聯(lián)的方式加裝過電壓保護的 避雷器6,避雷器選用氧化鋅ZnO型。也可同時加裝火花間隙保護器。
[0021] 如圖4所示，所述電容器組2為由高壓電容器2-1通過串、并聯(lián)，并在電容器的外 面加裝絕緣外套管2-2而成，高壓電容器的容量值和耐壓值按一個電容器補償單元的線路 長度選配。電容器組2通過絕緣子8安裝于導(dǎo)線上。
[0022] 安裝串補電容器組2后，線路的輸送功率為：
[0024] 式中：U1和U2為線路首末端電壓久為線路電抗；Xc為線路的容抗；Pm為線路極 限輸送功率；δ為線路首末端電壓相角差，即功角。
[0025] 下面將通過實例來進一步介紹本發(fā)明的實施方法。
[0026] 實施方案一、
[0027] 若以每2. 5ΚΜ長度串入一個電容器補償單元，每相輸電線有四分裂導(dǎo)線，其中 一根導(dǎo)線為箝位導(dǎo)線1，其余3根導(dǎo)線均串入電容器組2。已知導(dǎo)線每公里的電抗值 0. 38 Ω，在設(shè)計中以單位長度中的容抗值XC等于電抗為平衡原則。
則 電容量
3184UF (微法），即若用31484UF電容器，可在2.5KM長單根導(dǎo)線實現(xiàn)電抗XL和容抗Xc 的抵消平衡。
[0029] 以此方案可以使電容器在線路均勻分布。若以四分裂導(dǎo)線的每根導(dǎo)線電流600A 計算，每根每公里上導(dǎo)線產(chǎn)生的電壓為300V/1KM，求取電容器上耐壓值，若單只耐壓值為 110V，2.5KM(線路長度）X300X2(可靠系數(shù)）=1500V(伏）電壓值，已知單只電容器的交 流耐壓值為110V，為滿足1500V，需串聯(lián)的數(shù)量為1