可控并联电抗器基本原理
可控电抗器的原理与应用
… 刘虹 ，尹志 东，陈伯 超 ，等．新 型可控 自动 消弧成套装 ｆ李晨光． ２ １ 新型可控静补装置—直流激磁可控并联电抗器 ． 【 李达义 ，陈乔夫 ，等．基 于磁 通可控的 可调 电抗 器的新 ３ 】
原理［ ． Ｍ】
用可控 电抗器 具有 实时检测 和快 速响应 的特点 ，可以在瞬时 内
２ ．对 于铁 心的大 截 面部分 ，磁 密可在 ９０ Ｇ 左 右选 择 ； ００ Ｓ
达 １００ Ｓ 右 。 ８０ Ｇ 左
可控 电抗器配合 中性点小 电抗 和一定 的控制方 式 ，可大大
对于铁心小截 面的部分 ，当电抗 器工作在额定状 态时 ，磁密可 减小线路单相接地时的潜供 电流，有效地促使 电弧熄灭 。
目前世界各 国解决这 一问题的有效途径 就是 在铁路沿线适 值 ，基准值为额定基波 电流幅值 。由图可见 ，可控 电抗器输 出 当位置安装动态 补偿 系统 ，通过快速补偿来 平衡三相电 网，并 电流 （ 容量）随控制角增加 而减少 。 Ｉｌ ｍ 通 过滤波装置来 提高功率因数 。这一 目的可 由可控 电抗器动态 １ ０ 补偿 系统来实现 。 ０８ ０６ ． （ 四）矿山、通信等企业的重负载补偿 ０． ４ ０２ 矿 山的提升机 、大功率破碎机 、空压机 ，采油用的磕头机 ， ３ ６ ７ ２ １８ ０ １４ ４ １０ ８ 通 信行业使用 的大功率 逆变电源等 ，消耗 大量的无功 电能 ，引 图５磁 闽 式可 控 电抗器 控制 特性 起 电网 电压 降及 电压 波动 ，使功率 因数 下降 ，传动装置会产生 模 拟实验 和理论分析结果表 明 ，可控 电抗 器的额定容量与 有 害高次谐波 。对 于电网来说 ，各类企业都 存在大量的无功负 空载容量之 比 （ 调节深度）可达 １Ｏ ０ 倍以上。实际运用 中 ，可控 载 ，这些负载是 电网负载 的主体 ，解决 上述问题 ，除 了输配 电 电抗器容量调 节深度为 １倍左 右就足 以满 足超 高压 电 网无功补 系统集 中配置无功补偿 系统外 ，大量 的是需要 在企业的变电站 ０
超 特高压可控并联电抗器关键技术综述
超特高压可控并联电抗器关键技术综述摘要：可控高压并联电抗器是在整个输电系统中具有重要之一的关键装置，起具有几号的技术优势。
在其容量和高电压中，也可以提高相应的相应镀铝和谐波程度，设备装置的稳定程度很高且相应的保护要求也很到位。
通过对起技术的阐述和分析可以对整个关键技术的发展趋势和想过配套以及辅助技术的发展提供有价值的建议。
关键词：并联电抗器；可控；结构设计0 前言风电装置需要高压输电网络的有效发展得意充分的保障，可控高压并联点抗起是一种交流输电系统保障设备。
进行动态补偿的方式对输电线路进行功率保障，使得提高电压稳定以及线路传输的效果。
1 可控高抗的设计1.1 直流助磁方式的可控高抗分析首先，直流辅助磁方式是通过铁芯和起金属线按照相应的结构进行连接布局而成。
其整个结构分为网线内侧绕组合控制绕组等个单元部分，通过在铁芯柱为中心的布局，形成一个等福反向的直流磁力通道。
进而在网线内侧电压以及铁芯柱提形成两种正反偏置，使得两种作用获得转述的充分，进而改变相应的电流大小，使得住铁芯出现程度上的最大化，起电抗值和工作容量获得有效的控制。
直流辅助磁方式是通过对电压和电流的有效控制，实现可控高抗容量最大化的控制，并让相应的功率获得产出的保证。
其设备作用性质优越且成本较低，适合高压电网的实际中引用。
目前多在高寒国家采用，三峡电站也开始了应用[1]。
1.2 分级分段段方式的可控高抗分析通过主电抗器相应的副边绕和原边以及管阀等装置的配合，可以使得母线在中兴电差生抗接地，进而单行分级的串接阻抗产生。
分级分段方式可控可抗是把容量由小向大进行引导，通过管阀的关闭和开启使得阀导相应的合理出现，进而实现实现容量的转换。
分级分段式可控可抗原理结构简单，反应速率高且谐波污染程度趋于零，使得对季节性的用电负荷有可靠的保证，目前在我国获得较大范围的推广。
1.3 TCT技术方式的可抗可控分析TCT技术方式起通过TCR和变压器的结合使得闸管通过相应的控制实现副边绕组等个方式有机方式的调整，进而整个侧内绕过程获得一种技术上的保证。
电抗器并联
ɺ ɺ U 1 I1 ɺ ɺ U2 I2
ɺ E
XS XL
并联电抗器的作用： 并联电抗器的作用：
由于并联电抗器的电感能补偿线路 对地电容， 对地电容，减小流经线路的电容电 流，从而可削弱电容效应，限制空 从而可削弱电容效应， 线末端的电压升高。 线末端的电压升高。
A
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XY XY XY
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A
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C
思考题： 思考题：
1、 在对远距离输电线路进行分析计算时，为什么将长线用分布参 、 在对远距离输电线路进行分析计算时， 数来等效？ 数来等效？ 2、 1km长与 、 长与100km长相同导线的波阻抗是否一样？ 长相同导线的波阻抗是否一样？ 长与 长相同导线的波阻抗是否一样 3、 写出空载线路首末两端电压的关系式。为什么空载时末端电压 、 写出空载线路首末两端电压的关系式。 大于首端电压？ 大于首端电压？ 4、 电源漏抗对空长线的电容效应有什么影响？ 、 电源漏抗对空长线的电容效应有什么影响？ 5、 线路末端加装并联电抗器对空长线电容效应有什么影响？就限 、 线路末端加装并联电抗器对空长线电容效应有什么影响？ 制空长线的电容效应而言，并联电抗器宜装在何处？ 制空长线的电容效应而言，并联电抗器宜装在何处？ 6、 什么是潜供电流？为什么要采用单相自动重合闸的运行方式？ 、 什么是潜供电流？为什么要采用单相自动重合闸的运行方式？
β x= α
无并联电抗器时，
首、末端电压关系
U1 U1 Um = < Cos(λ − β) Cosλ
小结： 小结： 空载线路首、 空载线路首、末端电压的关系
DL／T 2009—2019 超高压可控并联电抗器继电保护配置及整定技术规范
目次前 言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (2)5 变压器型可控并联电抗器继电保护配置原则 (2)6 变压器型可控并联电抗器继电保护整定原则 (5)7 磁控型可控并联电抗器继电保护配置原则 (6)8 磁控型可控并联电抗器继电保护整定原则 (8)9 可控并联电抗器所在电网相关继电保护配置及整定要求 (9)附 录 A （资料性附录）可控并联电抗器基本原理 (12)I超高压可控并联电抗器继电保护配置及整定技术规范1 范围本标准规定了变压器型和磁控型可控并联电抗器继电保护配置及整定技术原则，并对可控并联电抗器所在电网相关继电保护配置及整定提出技术要求。
本标准适用于电压等级为500kV、750kV的可控并联电抗器及其所接入的电网，其他电压等级可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2900.1 电工术语基本术语GB/T 2900.17 电工术语量度继电器GB/T 2900.49 电工术语电力系统保护GB/T 2900.95 电工术语变压器、调压器和电抗器GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 15145 输电线路保护装置通用技术条件GB/T 20840.2互感器 第2部分：电流互感器的补充技术要求GB/T 31955.1 超高压可控并联电抗器控制保护系统技术规范第1部分：分级调节式DL/T 242-2012 高压并联电抗器保护装置通用技术条件DL/T 478 继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T 559 220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T 670 母线保护装置通用技术条件DL/T 866 电流互感器和电压互感器选择及计算导则DL/T 886 750kV电力系统继电保护技术导则DL/T 1193-2012 柔性输电术语DL/T 1217 磁控型可控并联电抗器技术规范DL/T 1376-2014 超高压分级式可控并联电抗器技术规范3 术语和定义GB/T 2900.1、GB/T 2900.17、GB/T 2900.49、GB/T 2900.95、DL/T 1376-2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
并联电抗器无功补偿
并联电抗器1．并联电抗器在电力系统中的作用并联电抗器无功功率补偿装置常用于补偿系统电容。
它通过向超高压、大容量的电网提供可阶梯调节的感性无功功率，补偿电网的剩余容性充电无功功率控制无功功率潮流，保证电网电压稳定在允许范围内。
实践证明，对于一些电压偏高的电网，安装一定数量的并联电抗器是解决系统无功功率过剩，降低电压的有效措施，特别是限制由于线路开路或轻载负荷所引起的电压升高。
所以在一定的运行工况中，在超高压输电线路手段装设并联电抗器以吸收输电线路电容所产生的无功功率，称为并联电抗器补偿。
由于目前应用于电力系统的电抗器大都为固定容量的电抗器，其容量不能改变，无法随时跟踪运行工况的无功功率变化，造成电抗器容量的浪费，与目前节能减排的主题不相符合，所以，有必要研究可控电抗器这个热门话题，使得电抗器的容量可控可调，这也在一定程度上符合我国发展智能电网的要求。
2．可控并联电抗器的分类、基本原理和优缺点图1可控并联电抗器的分类2.1 传统机械式可调电抗器调匝式和调气隙式是最早出现并广泛应用的可调电抗器。
其基本原理是通过调节线圈匝数或调节铁芯气隙的长度来改变电抗器的磁路磁导，从而改变电抗值。
调匝式可控电抗器较易实现，但是电抗值不能做的无级调整。
调气隙式由于机械惯性和电机的控制问题无法在工程上应用。
2.2 晶闸管可控电抗器（TCR）晶闸管可控电抗器，是随着电力电子技术发展起来的一种新型的可控电抗器，它采用线性电抗器与反并联晶闸管串联的接线方式，通过控制晶闸管的触发角就可以控制电抗器的等效电抗值。
TCR的控制灵活，响应速度快，缺点是在调节时会产生大量的谐波，需要加装专门的滤波装置。
在高电压大容量的场合下，必须采用多个晶闸管串联的方式，造价昂贵，这使得它在超高压电网中的应用受到了相当大的限制，目前主要应用范围是35kV和10kV的配电网中。
2.3 磁控电抗器磁控电抗器是通过改变铁芯的磁阻来实现电感值可调。
磁阻大，电感小；磁阻小，电感大，改变磁阻的方法一般有两种：一种是外加直流助磁来改变磁路的饱和程度；另一种是在控制绕组外加交流电流调节电抗器铁芯中的来实现电抗值可调的目的。
并联电抗器原理
并联电抗器原理
并联电抗器是一种电力电子装置，用于改变电路中的功率因数或电感。
它由电感线圈和电容器组成，这些元件通过并联连接。
并联电抗器的工作原理是通过改变电路中的电感或电容来实现对电路的调节。
当并联电抗器连接到电路中时，它会提供额外的电感或电容来改变电路中的等效电感或电容。
通过调节并联电抗器的参数，可以改变电路中的功率因数或电感。
当电路中需要增加电感时，可以连接一个并联电感器。
并联电感器通过提供额外的电感量，有效地增加了电路的总电感。
这在某些情况下是必要的，例如在交流电路中，增加电感可以改善功率因数，减少失真并提高电路的效率。
另一方面，当电路中需要增加电容时，可以连接一个并联电容器。
并联电容器通过提供额外的电容来增加电路的总电容。
这对于需要存储额外电荷或改变电路的频率响应的电路非常有用。
总的来说，通过连接并联电抗器，可以灵活地调整电路中的电感和电容，从而改变电路的功率因数或电感。
这对于各种电力和电子应用非常重要，例如电力系统中的功率因数校正、电子设备中的滤波和频率响应校正等。
并联电抗器的作用
电抗器可以吸收操作过电压产生的多余无功功率，降低过电压的幅值。
03
改善电压分布
在变电站中，并联电抗器的合理配置可以改善系统的电压分布，提高供
电质量。
案例分析
某500kV变电站
该变电站采用了大量的并联电抗器来补偿线路的充电功率和吸收操作过电压产生的多余无功功率。通 过合理配置并联电抗器，成功地将系统电压控制在允许范围内，提高了供电质量和系统稳定性。
过热故障处理
改善并联电抗器的散热条件，如增加散热面积、提高通风 效果等；对过载运行的并联电抗器进行减载处理或更换容 量更大的设备。
振动和噪音处理
对并联电抗器内部元件进行检查和紧固，更换损坏的元件 ；对电磁力作用引起的振动和噪音，可以通过调整设备参 数或采取隔振措施来降低其影响。
故障处理措施和预防措施
某大型发电厂
该发电厂在发电机出口处配置了并联电抗器，以限制工频电压升高和降低发电机自励磁现象的发生。 同时，通过并联电抗器的合理配置，改善了系统的无功功率平衡，提高了系统的稳定性。
05
并联电抗器选型与设计要 点
选型原则及注意事项
01
02
03
04
额定电压和电流
选择并联电抗器时，其额定电 压和电流应与实际系统相匹配 ，以确保设备的安全运行。
故障处理措施和预防措施
加强设备的运行监测和故障诊断工作 ，利用现代技术手段实现远程监控和 智能化管理。
建立完善的设备管理制度和操作规范 ，加强人员培训和技术交流，提高设 备管理和维护水平。
07
并联电抗器在新能源领域 的应用前景
新能源接入对电力系统影响分析
01
02
03
电压波动与闪变
新能源发电的间歇性、随 机性特点可能导致电网电 压波动和闪变问题。
电抗器工作原理和作用
串联电抗器基本介绍电抗器在高压配电系统的作用：电力系统中所采取的电抗器，常见的有串联电抗器和并联电抗器。
串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。
220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。
可以通过调整串联电抗器的数量来调整运行电压。
基本作用1、降低电容器组的涌流倍数和涌流频率，便于选择配套设备和保护电容器。
根据GB50227标准要求应将涌流限制在电容器额定电流的10倍以下，为了不发生谐波放大（谐波牵引），要求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。
网络谐波较小时，采用限制涌流的电抗器；电抗率在0.1%－1%左右即：可将涌流限制在额定电流的10倍以下，以减少电抗器的有功损耗，而且电抗器的体积小、占地面积小、便于安装在电容器柜内。
采用这种电抗器是即经济，又节能。
2、串联滤波电抗器，电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后，组成某次谐波的交流滤波器。
滤去某次高次谐波，而降低母线上该次谐波的电压值，使线路上不存在高次谐波电流，提高电网的电压质量。
滤波电抗器的调谐度：XL=ωL=1/n2XC=AXC式中A－调谐度（%）XL－电抗值（Ω）XC－容抗值（Ω）n-谐波次数L－电感值（μH）ω----314按上述调谐度配置电抗器，可满足滤除各次谐波。
3、抑制谐波的电抗器，先决条件是需要清楚电网的谐波情况，查清周围用电户有无大型整流设备、电弧、炼钢等能产生谐波的设备，有无性能不良好的高压变压器及高压电机，尽可能实测一下电网谐波的实际量值，再根据实际谐波量来配置适当的电抗器。
铁芯电抗器电抗线性度不好，有噪声，空芯电抗器运行无噪声，线性度好，损耗小。
标准规定空芯电抗器容量在100KVAR以下时，每伏安损耗不大于0.03W。
例如：单台12000VA电抗率6%的电抗器损耗为360W，三相有功损耗为1080W，这是一个不小的数字。
电网上谐波较小时，采用限流电抗器可节省电能。
并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类
并联电抗器，消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类具有一定电感值的电器，通称为电抗器。
现代的电抗器种类很多，应用也十分广泛。
大家熟知的，利用电抗器串在线路里可以限制供电系统的短路电流，整流回路里利用电抗器进行滤波，使输出电压接近于纯的直流，具有大的电感量的线圈可以储能，作为瞬时放电的能源，有交直流励磁的铁心电抗器可作为功率放大器等。
电扰器可分为二类:一类为空心电抗器，另一类为铁心电抗器。
限流用的水泥电抗器，串在高压输电线路的阻波器等均是空心电抗器。
补偿超高压输电线路电容电流用的并联电抗器、滤波电抗器、消弧线圈等均是铁心电抗器。
铁心电抗器的特点是有较大的电感，因为与空心电杭器相比，硅钢片具有很高的导磁系数，下面简单介绍一下几种铁心电抗器。
1.并联电杭器现代的超高压输电系统，广泛的应用并联电抗器，补偿输电线的电容电流，防止线端电压的升高，使线路的传输能力和输电线的效率都能提高，并使系统的操作过电压有所降低。
电抗器称为心式电抗器，和一般单相心式变压器的磁路相似，仅中间铁心柱做成分段的，均匀布置有气隙bt。
当中间柱的气隙逐渐加大，使总的气隙b二h时，电抗器就为7-21(b)的型式，中柱的导磁材料完全省去，一般称为带磁屏蔽的无心电抗器，或称为壳式电抗器。
假定电抗器上加有正弦的交流电压，铁心不饱和，并略去漏磁通的影晌，则间隙长度与电抗器的容盘关系可用下式表达对于一定气隙体积来说，电抗器容量的增加与磁通密度的平方成正比，而与电执器型式无关。
对于心式电杭器，磁通密度可以选定在适当的范围实际设计值在12000-16000高斯之内。
为了减低电抗器的振动，一般均用较低的磁通密度。
铁心中的磁通，流过气隙时，一部分垂直穿过，另一部分则由气隙外面绕过,称‘绕行磁通”，气隙过大，绕行磁通越多。
绕行磁通垂直穿过硅钢片边缘时，将产生很大的涡流损耗。
经研究，对于平行叠片式铁心，其边缘的附加损耗可达100瓦/公斤，超过了硅钢片标准的20-30倍。
磁控式可控并联电抗器自动控制系统控制模式综述
民营 科技 ２ 联 电抗器 自动控制系统控制模式综述
周 繁
（ 特 变电工沈 阳变压 器集 团有限公 司， 辽 宁 沈阳 １ １ ０ １ ４ ４ ） 摘 要： 磁控 式可控并联 电抗器在长距 离输 电中实现控 制 电压和补偿无功等功 能 ， 对 于提 高输 电线路稳 定 ｔ ， ｔ 、 改善４ ： ｇ ， － ｏ ￣ 质量具 有 重 要 的作 用 。为 了 实现 磁 控 式 可控 并联 电抗 器 的运 行 特 性 ， 其 自动 控 制 系统 通 过 相 应 的控 制 模 式 控 制磁 控 式 可控 并联 电抗 器 的励 磁 系 统 从 而控 制 其 运 行 特 性 。 关键词 ： 磁控 式； 可控并联 电抗器 ； 自动控 制 系统 Ａ ｅ ｋ 为额定值的受控量的偏差 ， 引入外部开环控制影响偏差值 。 １ 磁控 式 可控 并联 电抗 器概 述 并联电抗器为电力 系统中重要的电器设备 ，在电力系统中主要 Ａ ｅ ｂ 为 目标值与受控值的偏差 ， 在闭环控制系统中影响偏差值 。 励磁系统 的 自动控制系统与晶闸管的两个控制角关联 紧密 ， 一 应用于限制工频过电压 、 消除发 电机 自励磁、 限制操作过 电压和线路 容ｆ 生 充电功率 、 抑制潜供电流 、 限制短路 电流和直流平波等。 目前电力 个 是 与 电抗器 空载 状态 相 关 的角 ，一个 是 与 电抗 器 额定 状 态相 关 的 也就是说 ， 定义空载角 当控制绕组为某一特定电压电流 ， 此时网绕 系统中使用的电抗器主要是 固定 阻抗电抗器 ，但 随着电力工业的发 角 。 定义额定角当控制 展， 电能质量和节能要求的提高 ， 固定电抗器越来越不能满足系统的 组电流等于空载电流时的晶闸管控制角。同样的， 此时网绕组 电流等于额定电流时的晶闸管 要求， 而根据实际需要可以随时改变电抗值的可控电抗器受到很高的 绕组为某一特定电压电流 ，
1000kV分级式可控并联电抗器在特高压变电站的应用
1000kV分级式可控并联电抗器在特高压变电站的应用摘要：可控并联电抗器（ＣＳＲ）是一种可调节系统无功功率、抑制工频过电压和潜供电流、提高系统稳定性的无功调节装置，主要用于解决长距离重载线路限制过电压和无功补偿的矛盾。
可控并联电抗器能够在最大程度上保持电压的稳定性，保证系统在工频过电压情况下的安全性；能够减少系统网损，对电网的弱阻尼动态稳定也有一定的改善作用，可提高电网的输送能力；同时它作为系统无功的灵活调节手段也发挥着重要作用。
关键词：特高压变电站；分级式可控并联电抗器；星形接线；布置方案引言近年来，新能源行业发展迅速，以太阳能、风能、核能为主的新能源并网容量正在逐年攀升，但是风力具有波动性、随机性等特点，其可控性与可调度性与传统的火电、水电相比较都较差，大规模风电并网会对电网的电压稳定性造成很大的影响。
因此，根据电网容量输送情况来动态调节系统无功容量，满足系统的无功需求，进而使系统电压保持在正常范围之内，是当今一项研究的重点。
分级式可控并联电抗器（HierarchicalControllableShuntReactor，HCSR）是一种直接接入超/特高压电网的动态无功补偿设备，它不仅具有传统并联电抗器改善系统稳定性、提高输电能力、抑制过电压等功能，同时又具有补偿容量可调、运行损耗小等优点，很好地解决了系统无功补偿与限制过电压对电抗器容量反向需求的矛盾，可有效提高无功调节的灵活性。
国家电网有限公司建设的张北至雄安1000kV特高压交流输变电工程将分级式可控并联电抗器在特高压输变电工程中进行了首次应用，为张家口地区新能源送出创造了有利条件。
1低压电抗器故障诊断方法综述目前，针对低压干式电抗器的常见故障，诊断方法可概括分为停电诊断方法和带电检测方法。
停电诊断方法属于变压器类设备常规试验方法，经过不间断的理论及实践研究已经基本趋于成熟，主要包括外部检查、绝缘电阻测试、直阻测量、电容电感测试、匝间绝缘试验等。
电抗器的原理及使用
• 直流电抗器在电焊机电路中所起的作用是:
1、滤波及使电流连续,特别是小电流、脉动大、电流不连续的情 况下; 2、改善直流电源的动特性,主要是限制短路电流上升速度及短路 电流峰值,以便调节焊剂的引弧性能和减少飞溅. 而运用运算放 大器作为控制电路的前置放大器时,适当地加上积分成份,使反馈 信号在反馈时,对信号变化的反映不至于太快,使焊机的输出变化 有些类似于加上电抗器的状态,就是电子电抗器.
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电抗器原理及使用
• ①并联电抗器：发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器
的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸 引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。
• ②限流电抗器：限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引
出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流， 并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。
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电抗器原理及使用
• 三、电抗器的作用
• 电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗 器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容 器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、 10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可 以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗 器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括： （1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电 （2）改善长输电线路上的电压分布。 （3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率 不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。 （4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发 电机同期并列。
磁控型可控并联电抗器原理
磁控型可控并联电抗器原理
磁控型可控并联电抗器的原理主要基于直流助磁和磁路并联漏磁自屏蔽技术。
首先，磁控型可控并联电抗器利用附加的直流作用，励磁磁化了铁心，改变了铁心磁导率，从而实现了电抗值的连续可调。
这是通过改变铁芯的饱和程度来实现的，铁芯的饱和程度可以通过调节可控硅的触发导通角来控制附加直流励磁电流的大小。
在整个容量调节范围内，只有面积较小的一段磁路饱和，其余段均处于未饱和线性状态。
当改变小截面段磁路的饱和程度时，就可以改变电抗器的容量。
其次，磁控型可控并联电抗器的铁芯磁路是并联结构形式，截面由不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯两者通过交错排列的工艺组成并联磁路。
通过调节不饱和区域和饱和区域的面积或磁阻，可以改变并联磁路中不饱和区域的磁化程度和饱和区域的磁饱和程度，从而实现电抗值的连续及快速的调节。
此外，磁控型可控并联电抗器还采用了结构对称的设计方法，绕组采用自藕式、对称结构，有效的减少了电抗器的损耗及运行时的噪声。
总的来说，磁控型可控并联电抗器是一种利用直流助磁和磁路并联漏磁自屏蔽技术，通过改变铁芯的饱和程度来实现电抗值连续可调的电抗器。
它具有容量连续可调、响应速度快、运行噪声低等优点，在电力系统中有着广泛的应用前景。
SVC控制系统原理
SVC控制系统原理SVC（静态无功补偿器）控制系统原理是一种用于电力系统的静态无功补偿设备，通过调节电力系统的电压和无功功率，能够实现改善电力系统的电压稳定性、无功功率平衡和功率因数调节等目的。
SVC控制系统原理主要包括SVC基本原理、控制策略和控制器设计。
SVC基本原理：SVC由可控电压源和电流源组成，主要包括一个串联电抗器和并联可控电流源。
串联电抗器通过改变电压的大小和相位来调节电力系统的电压稳定性。
并联可控电流源通过改变电流的大小和相位来调节电力系统的无功功率。
串并联电抗器分别通过可控开关进行控制，并通过控制电压和电流源的输出，实现对电力系统的电压和无功功率的调节。
控制策略：SVC的控制策略主要包括电压控制和无功功率控制两种模式。
电压控制是通过调整串联电抗器的电压大小和相位来实现对电力系统电压的调节。
当电力系统电压下降时，控制系统将串联电抗器的电压调高，提高电力系统电压；当电力系统电压上升时，控制系统将串联电抗器的电压调低，降低电力系统电压。
无功功率控制是通过调整并联可控电流源的电流大小和相位来实现对电力系统无功功率的调节。
控制系统根据电力系统的无功功率需求，调整并联可控电流源的输出电流，提供所需的无功功率。
控制器设计：SVC控制系统的控制器主要包括电流控制环和电压控制环。
电流控制环主要用于调节并联可控电流源的输出电流，实现对电力系统无功功率的控制。
电压控制环主要用于调节串联电抗器的电压，实现对电力系统电压的控制。
控制器通过测量电力系统的电流和电压，比较实际值与设定值的差异，并根据差异进行调整，控制串并联电抗器的输出，最终实现对电系统的电压和无功功率的调节。
总结起来，SVC控制系统通过串并联电抗器对电力系统的电压和无功功率进行调节，实现对电力系统的电压稳定性、无功功率平衡和功率因数调节等目的。
控制系统通过电流和电压的测量和比较，通过调整串并联电抗器的输出实现对电力系统的控制。
SVC控制系统可以有效改善电力系统的电压稳定性和无功功率平衡，提高电力系统的运行效率。
并联电抗器的原理
并联电抗器的原理
并联电抗器是一种用来补偿电感的装置，它的原理是通过将一个或多个电感元件连接在并联（即同时连接在电源和负载之间）来减小电路中的总电感。
并联电抗器的主要原理是利用电感元件的自感作用来产生与负载的电感性质相反的感应电动势，从而抵消电路中的总电感。
当并联电感元件的感应电动势与电路中的总电感产生抵消作用时，电路中的总电感会减小，从而达到补偿电感的目的。
具体而言，当并联电感器连接在电源和负载之间时，电路中的电流会分流，一部分电流通过并联电感器流过，另一部分电流则通过负载流过。
并联电感器中的电感元件会产生一个反向的感应电动势，与电路中的总电感产生相等大小但相反方向的电感感应电动势。
这样，两个电感感应电动势相互抵消，从而减小了电路中的总电感。
通过适当选择并连电感器的电感值和连接方式，可以实现对电路中的总电感进行补偿。
并联电感器的原理在无功补偿、抑制电力系统电感影响等方面具有重要应用。
高压并联电抗器在特高压电网中的应用
高压并联电抗器在特高压电网中的应用摘要：在电网的建设过程中，随着负荷的增强其对无功的需求也相应提高了，在高电压或者大容量的状态下，电网安装感性无功补偿装置的根本目的就是充分发挥其对容性充电功率的补偿作用，在负荷较轻的情况下运行电网，其具备吸收无功功率、控制无功潮流以及稳定网络等特点，在改善电压质量，提高供电效率以及降低系统损耗、维持输电系统稳定运行方面起到了积极的作用。
鉴于此，本文就高压并联电抗器在特高压电网中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：特高压电网；高压并联电抗器；应用1、安装并联电抗器的必要性一般情况下，包括静止无功补偿器以及并联电阻器在内的感性无功补偿装置比较适合应用在大容量、高电压的电网上，在系统过电压的限制方面，在容性无功功率的吸收方面，在潜供电容电流的限制方面都起到了至关重要的作用，从而大大提高重合闸的成功率。
另外，在空载或者是轻载的时候，由于长线路电容效应所引起的工频电压升高也可以由线路并联电抗器消除，这实际上是在轻载线路当中，对无功分工和沿线电压起到了很好的改善作用，潜供电流减少，线损降低，潜供电弧的熄灭速度也会随之加快，发电机自励磁作用就会被彻底消除。
2、安装并联电抗器的优点（1）安装并联电抗器可以大大提高电网运行的经济性能，由于投切电抗器可以起到调节线路无功潮流的作用，因此，由于无功流动所引起的有功损耗就被大大的降低了，达到了降低线路损耗的目的。
（2）使电网运行的安全性能得到较大的改善。
（3）自励磁谐振的情况很有可能发生在同步发电机带空载长线路的过程当中，为了解决这一现象，安装并联电抗器就显得尤为重要了。
3、容升效应特高压输电线路一般距离较长，能达到数百公里。
技术上通常要求采用8分裂导线作为特高压电力能源传输的线路原材料，这就导致线路网络上的充电容性功率较大(几百兆乏)，过大的容性功率在通过网络系统中的感性配件时，会导致线路末端产生较大的电压。
而这种线路末端电压过高的现象，称之为“容升”现象。
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附 录 A
（资料性附录）
可控并联电抗器基本原理
A.1 变压器型可控并联电抗器
变压器型可控并联电抗器是可控并联电抗器的一种形式，它基于高阻抗变压器原理将变压器和电抗器设计为一体，将变压器的短路阻抗百分比设计为接近100%，在本体的低压侧接入晶闸管、断路器及其他控制回路进行调节，实现输出感性无功功率的分级控制。
变压器型可控并联电抗器典型单相结构图如图A.1所示。
注：
X1、X2分别为变压器本体初级线圈和次级线圈。
Xn为中性点电抗器。
Xb1、Xb2、Xb3为辅助电抗器，和本体配合满足各级容量要求。
Xb11、Xb12、Xb13为取能电抗器，为对应容量级晶闸管阀提供取能和晶闸管开通电压。
D11、D12、D13为旁路断路器，和各容量级阀并联，承担长期工作电流。
TK1、TK2、TK3为自冷晶闸管阀组，分别对应各容量级。
G11、G12、G13为隔离开关，用于各级阀的检修。
Y1、Y2、Y3为避雷器，用于在过电压故障下保护晶闸管阀和电抗器。
图A.1 变压器型可控并联电抗器单相结构原理图
在旁路断路器上可串联取能电抗器，保证旁路断路器在旁路状态下晶闸管阀满足取能工作条件。
线路侧可控并联电抗器中性点经电抗器接地，在非对称故障或线路断路器开断期间，限制潜供电流，并抑制恢复过电压，同时抑制谐振过电压，通常按照全补偿原则设计中性点电抗器电抗值，即补偿线路相间电容和相对地电容，特别是相间接近全补偿，使相间阻抗接近无穷大。
母线用可控并联电抗器中性点直接接地。
变压器型可控并联电抗器中的晶闸管阀采用电流过零投切的工作方式，工作在全开通或全关断状态，基本不产生谐波及直流分量，不需加装滤波器，提高了产品性能和可靠性。
正常工作不发生容量切换时，旁路断路器闭合承担长期工作电流。
晶闸管阀仅在容量切换过程中，在旁路断路器动作之前短时导通，实现快速动作，可采用空气自然冷却方式。
在发生故障时，采用晶闸管快速调节至100%容量，达到限制工频过电压、抑制潜供电流的目的。
变压器型可控并联电抗器实际分级数和各级容量由工程设计确定，根据设计要求的不同，可分别工作于不同容量等级下，满足对系统无功需求的补偿。
以分级数为4，各级容量分别为额定容量的25%、50%、75%及100%四种容量为例。
变压器型可控并联电抗器容量切换时，首先由晶闸管阀控制导通，实现快速动作，随后旁路断路器旁路，阀再断开。
容量切换并稳定运行后，晶闸管阀和断路器的控制状态见表A.1。
表A.1 变压器型可控并联电抗器的容量切换控制表
A.2 磁控型可控并联电抗器
磁控型可控并联电抗器通过改变控制绕组直流电流的大小来改变铁心的磁饱和度，进而改变等效磁导率，从而平滑地改变电抗器值和输出无功容量，实现容量的平滑调节。
根据励磁系统取能方式的不同，磁控型可控并联电抗器可以分为外励型和自励型两种类型，为了提高可靠性也可两种类型结合使用。
外励型磁控型可控并联电抗器包括本体、外励磁系统和滤波器，外励磁系统由外接励磁电源（变电站站用电源）、励磁变压器和整流桥构成，本体包括网侧绕组、控制绕组和辅助绕组，辅助绕组连接滤波器，控制绕组连接到励磁系统的整流输出回路，用于容量控制。
自励型磁控型可控并联电抗器的包括本体、自励磁系统和滤波器，自励磁系统由励磁变压器和整流桥构成，本体包括网侧绕组、辅助绕组、控制绕组，辅助绕组用于自励磁系统取能，并连接到滤波器，控制绕组连接到励磁系统的整流输出回路，用于容量控制。
图A.2为磁控型可控并联电抗器的典型结构形式，采用外励和自励相结合方式。
励磁电源
控制绕组
图A.2 磁控型可控并联电抗器的典型结构形式
单相磁控型可控并联电抗器铁心结构及绕组分布见图
i
A.3 单相磁控型可控并联电抗器铁心结构及绕组分布图
磁控型可控并联电抗器的容量由铁心在一个周期中的磁饱和度β决定。
β定义为在一个工频周期内分铁心柱的用电角度表示的饱和时间。
当直流励磁电流为零时，铁心柱在整个工频周期内不饱和，若不考虑剩磁，则有β等于0，电抗器此时处于无励磁的状态，容量为最小值；随着控制电流的增加，铁心柱的饱和时间增加，电抗器的容量随之增加。
当分铁心柱在一个工频周期内全部饱和时，电抗器容量达到最大值，此时β等于2π直流励磁电流等于零和不等于零时的分铁心柱磁通和磁场强度H的波形示意图见图A.4。
(a)直流励磁为零 (b)直流励磁不为零
图A.4 磁控型可控并联电抗器分铁心柱Φ~H曲线
磁控型可控并联电抗器的容量与其直流励磁电流的关系曲线见图A.5。
图A.5 容量与直流励磁电流间的关系曲线。