平波電抗器原理及應用(DOC)

1、平波電抗器用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數(shù)總是有限 的，在輸出的整直電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的，需要 由平波電抗器加以抑制。直流輸電的換流站都裝有平波電抗器，使輸出 的直流接近于理想直流。直流供電的晶閘管電氣傳動中，平波電抗器也 是不可少的。 平波電抗器與直流濾波器一起構成高壓直流換流站直流 側的直流諧波濾波回路。平波電抗器一般串接在每個極換流器的直流輸 出端與直流線路之間，是高壓直流換流站的重要設備之一。平波電抗器和直流濾波器一起構成直流 T型諧波濾波網(wǎng)，減小交流 脈動分量并濾除部分諧波，減少直流線路沿線對通信的干擾和避免諧波 使調節(jié)不穩(wěn)定。 平波電抗器還能防止由直流

2、線路產(chǎn)生的陡波沖擊進入 閥廳，使換流閥免遭過電壓的損壞。當逆變器發(fā)生某些故障時，可避免引起繼發(fā)的換相失敗?？蓽p小因交流 電壓下降引起逆變器換相失敗的機率。 當直流線路短路時，在整流側調 節(jié)配合下，限制短路電流的峰值。電感值并不是越大越好，因為電感的增大對直流輸電系統(tǒng)的自動調節(jié)特性有影響。在直流輸電系統(tǒng)中，當直流電流發(fā)生間斷時，會產(chǎn)生較高過電壓，對絕 緣不利，使控制不穩(wěn)定。 平波電抗器通過限制由快速電壓變化所引起 的電流變化率來防止直流電流的間斷，從而降低換流器的換相失敗率。表1供貨范圍及設備技術規(guī)格一覽表序 號名稱單位項目要求投標方保證型式、規(guī)格數(shù)量型式、規(guī)格數(shù)量序 號名稱單位項目要求投標方保

3、證型式、規(guī)格數(shù)量型式、規(guī)格數(shù)量1干式空芯平波 電抗器臺型式：戶外、干式空芯額定工作時對地電壓：土 12.5kV（考慮諧波后不小于± 15kV）;推薦絕緣水平：125kV（雷電沖擊）;95kV （操 作沖擊）；額定直流電流 2000A;額定電 感30mH（推薦）;含非磁性 支柱絕緣子及玻璃鋼支架。絕緣子爬距：1256mm 絕緣子及套管為復合材質21使用條件本設備招標書技術文件要采購的干式空心平波電抗器，其安裝地點的實際外部條件見表1.1:設備外部條件一覽表。投標方應對所提供的設備絕緣水平、溫升等相關性能參數(shù)在工程實際外部條件下進行校驗、核對，使所供設備滿足實際外部條件要求及全工況運行要

4、求。表1.1 設備外部條件一覽表（項目單位填寫）序號名稱單位金官站1周圍空氣溫度最高氣溫C40最低氣溫-10最大日溫差K252海拔m17003太陽輻射強度w/ cm0.14污穢等級d5覆冰厚度mm106風速m/s347濕度日相對濕度平均值%W 95月相對濕度平均值<98耐受地震能力（水平加速度）（垂直加速度）g0.3*0.195*1.1正常使用條件1.1.1周圍空氣溫度最高不超過40 C，且在24h內測得的平均溫度不超過35 C。最低溫度不低于-10C。1.1.2環(huán)境相對濕度（在 25 C時）日相對濕度平均值不大于 95%；月相對濕度平均值不大于 90%。 應考慮凝露對設備的影響。1.1

5、.3 太陽輻射強度投標方所供設備應考慮陽光輻射強度的影響，晴天中午的輻射強度為1000W/m 2。1.1.4 海拔高度適用于設備的外絕緣，絕緣水平的設計規(guī)定海拔高度不超過1000m。1.1.5 污穢按 IV 級防污選取設備的爬電比距。1.1.6 覆冰厚度不超過 10mm 。1.1.7 降雨量年最大： 2600mm日最大： 300mm1.1.8 風速正常使用條件：不超過 35m/s1.1.9 振動耐受地震烈度規(guī)定為 8 度：水平分量0.25g垂直分量0.125g本設備應能承受用三周正弦波的0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同時施加于支持結構最低部分時，在共振條件下所發(fā)生的動態(tài)地震應力，

6、并且安全系數(shù)應大于1.67。4.2 特殊使用條件凡不滿足 4.1 條正常使用條件之外的特殊條件， 如環(huán)境溫度、 海拔、 污穢等級等條件項 目單位應在表 4.1 中明確，且應在招標書的相應技術條款及表 11 中對有關技術參數(shù)及要求 加以修正、說明，并在提交需求計劃及招標書時向物資部門特別明確。1.2.1 周圍空氣溫度和濕度對于酷熱氣候，應優(yōu)先選用的最低和最高溫度的范圍規(guī)定為：-25C+55Co日相對濕度平均值不大于 98%。122海拔高度對于使用在海拔高于 1000m處的設備，其外絕緣在標準參考大氣條件下的絕緣水平是將適用場所要求的絕緣耐受電壓乘以海拔修正系數(shù)厶。系數(shù)Ka可按下式計算:141.1

7、-H 10式中：H為投標方所供設備安裝地點的海拔高度，以m為單位。注1：在任一海拔處，內絕緣的絕緣特性是相同的，不需采取特別的措施。關于外絕緣和內絕緣的定義見 GB/T 311.2。注2:對于低壓輔助設備和控制設備，海拔低于2000m時， 不需采取特別措施。如用于 2000m以上海拔，需采取的措施見 GB/T 16935.1注3 :海拔高度可參照下列要求確定:a.海拔在1000-2000m范圍，設備外絕緣水平按2000m海拔修正;b.海拔在2000-2500m范圍，設備外絕緣水平按2500m海拔修正;c.海拔在2500-3000m范圍，設備外絕緣水平按3000m海拔修正;d.海拔高于3000m

8、，應考慮實際運行地點的環(huán)境，經(jīng)專題研究后確定。1.2.3污穢對于沿海嚴重污穢地區(qū)，達到III級污穢時，考慮到未來調整爬距困難，可按IV級選取設備爬電比距。1.2.4覆冰厚度污穢等級相對低之間最小標稱爬電比距（mm/kV）m25IV31覆冰對20級不超過20mm，對30級不超過30mm。1.2.5其它參數(shù)設備在其它特殊使用條件下使用時，用戶應參照GB/T 4796、GB/T 4797、GB/T 4798的規(guī)定提出其環(huán)境參數(shù)。2技術要求1.1基本參數(shù)1.1.1基本外部要求交流系統(tǒng)參數(shù)1）系統(tǒng)額定頻率：50Hz2）系統(tǒng)標稱電壓：35kV3）系統(tǒng)最高運行電壓：40.5kV4）系統(tǒng)中性點接地方式：不接地

9、 直流系統(tǒng)參數(shù)1）整流方式：12脈動整流2）額定輸出直流電壓：土 12.5kV3）最高運行直流電壓：土 20kV4）額定輸出直流電流：2000A5）安裝地點：戶外1.1.2技術要求電抗器的型式單相、干式、空芯、鋁繞組、戶外型。電抗器電壓對地電壓土 12.5kV dc（考慮諧波后不小于土15kV）最高運行電壓：土 20kV dc額定電流A2000允許持續(xù)電流A1.2倍額定電流額定電感mH30（推薦值）電感容許偏差：單相偏差：0+5%電抗器容量kvar/損耗kW75C額定電壓和額定頻率下，損耗不大于0.4%額定 容量溫升平均溫升：58K繞組熱點溫升：78K絕緣水平125kV瓷套爬電距離> 1

10、256mm過激勵能力最高電壓下可長期運行噪音水平距離電抗器邊緣2米處，噪音水平不大于65dB :絕緣材料耐熱等級F級防護等級戶外運行條件；1.2設計與結構要求1.2.1接線板a）應配備單片平板式接線板，并應設計為防電暈式。滿足自身回路機械強度（安全系數(shù)不小于2.5倍）要求，并滿足動、熱穩(wěn)定要求。若采用高強螺栓連接，應提供緊固扭矩的要求。廠方須在圖紙中標明接線板的材料及結構形式、厚度、大小。接線板應能承受技術規(guī)范的機械強度要求，接線板具體細節(jié)應在圖紙中加以說明。接線板接觸面的電流密度應小于20.15A/mm 。b) 電抗器應能耐受施加在其上面的連續(xù)和短時聯(lián)合荷載，聯(lián)合荷載應由其相應荷載分 量的向

11、量和來計算。 設備長期作用的組合負荷不小于： 設備自重 +導線水平拉力 +設備最大風 載。長期作用的組合荷載安全系數(shù)不小于2.5；同時，施加在接線板上的縱向水平張力，因地震在設備上引起的動力荷載，設備承受的25的最大風壓和設備的重量。其安全系數(shù)不應低于 1.67。c) 端子板接線板橫斷面和接觸面的長期允許電流不應小于額定電流的 1.3 倍。端子板 與連接線的連接部位的接觸電阻應盡可能小，溫升不應超過 DL/T593 標準規(guī)定的溫升極限， 并提供該試驗下的連接方式。1.2.2 起吊設施電抗器應設有起吊設施。1.2.3 對其它設備和金屬部件最小磁凈距不形成封閉回路應由制造廠滿足1.2.4 制造廠應

12、提供電抗器安裝與裝配的特殊材料1.2.5 絕緣材料應能承受 :a) 震動或變化的機械應力。b) 重復的膨脹和收縮。1.2.6 對材料及工藝的要求 設備、部件制造中所用的材料應該是新的、優(yōu)質的、無缺陷的和無損傷的。其種類、成 份、物理性能應按照最佳的工程實踐 , 并適合相應的設備、部件的用途。材料應符合本條件 書所列的類型、技術規(guī)范和等級或與之等效。材料的詳細規(guī)范 ,包括等級、牌號、類別均應 在廠家提供審查的詳圖中表示出來。所有零部件應符合規(guī)定尺寸并遵照核準圖紙加工并具有互換性。 所有結合面、 基準面和 金屬部件應精加工。 所有鑄件在有螺帽處要經(jīng)加工整平。 圖紙上要標明規(guī)定加工等級的代號。 所有

13、螺栓、螺帽和管件螺紋應符合“國際標準化組織”關于這方面的最新標準 , 并完全符合 國際計量規(guī)格的規(guī)定。1.2.7 鑄件要求鑄件要符合模型、外形工整、質量均勻、形態(tài)一致 , 并經(jīng) X 光探傷證明無氣孔砂眼、夾 渣、縮孔、 裂紋和其他缺陷 , 并應依其用途充分處理干凈。 鑄件上的重大缺陷不得進行修理、 填堵和施焊。 在鑄件關鍵部位出現(xiàn)過量的雜質或合金分凝即應予報廢 , 在變換截面的地方應配置構造上容許的最大限度的加強筋。1.2.8 銘牌標志電抗器銘牌應符合國標， 銘牌用不銹鋼材料制成， 字樣、 符號應清晰耐久， 銘牌在設備 正常運行時其安裝位置應明顯可見。銘牌至少應標出下列內容：1) 國名。2)

14、制造廠名(不以工廠所在地地名為廠名者，應同時標出地名) 。3) 電抗器名稱。4) 電抗器型號。5) 標準代號。6) 設備額定電壓及最高電壓。7) 額定電流 (A)。8 )額定頻率。9) 設備種類：戶內或戶外，及允許使用的最高海拔。10) 額定絕緣水平。11) 額定電抗率。12) 電抗器的總重。13) 出廠序號。14) 制造年月。1.3 專業(yè)接口要求暫無。3 試驗 根據(jù)相關國標和行標等有關標準及其補充說明進行各項試驗， 有關條款的特殊要求和補 充應在試驗期間遵守并執(zhí)行。3.1 型式試驗 型式試驗是為了驗證所設計和制造的設備的性能是否能夠達到相應產(chǎn)品標準的要求。1) 絕緣電阻測量2) 直流電阻測量3) 阻抗值測量4) 損耗測量5) 溫升試驗6) 匝間耐壓試驗3.2 出廠試驗出廠試驗是為了發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品所用材料和制造中的缺陷，它不應損傷產(chǎn)品的性能和可靠性。 出廠試驗應在整體組裝后進行， 應該對每臺成品進行檢驗， 以確保每臺產(chǎn)品與已經(jīng)通過型式 試驗的產(chǎn)品相一致。1) 絕緣電阻測量2) 直流電阻測量3) 阻抗值測量4) 損耗測量3.3 現(xiàn)場交接試驗設備安裝完好并完成所有的連接后， 應進行現(xiàn)場交接試驗。 交接試驗是為了確認設備在 經(jīng)過運輸、儲存、現(xiàn)場安裝和 / 或調整等過程后是否存在損壞、各個單元的兼容性、裝配是 否正確。1) 測量繞組連同套管的直流電阻2) 繞組連同套管的交流耐壓試驗4