神保500kV线路加装串补装置设计及应用

500千伏纵宝线串联电抗器工程主要技术介绍及分析发表时间：2018-11-28T16:47:20.850Z 来源：《河南电力》2018年11期作者：郭约法马静勇[导读] 本文展示纵宝线装设单台容量世界最大的串联电抗器工程的主要技术，为类似工程建设提供实例参考指导。

（广东电网有限责任公司东莞供电局广东省东莞市 523008）摘要：本文展示纵宝线装设单台容量世界最大的串联电抗器工程的主要技术，为类似工程建设提供实例参考指导。

介绍分析在500千伏纵江至宝安线路上装设串抗的技术必要性、串抗本体的技术、一次和二次的技术。

说明该工程有显著地降低莞深地区短路电流水平的效果、研制串抗本体的技术难点、有刀闸一次接线的合理性及串抗内部故障缺乏电量保护的情况。

提出该工程技术值得推广、大容量干式空心串抗内部故障及保护值得研究。

关键词：串联电抗器；工程；技术；介绍；分析引言500千伏纵宝线串联电抗器工程于2014年5月26日竣工投产。

该工程是在东莞500千伏纵江站至深圳500千伏宝安站双回线路（简称纵宝甲乙线）上装设500千伏串联限流电抗器（简称串抗），该串抗单台容量168MVar，投产时单台容量在同类型产品中世界最大[1]。

此前国内已投运的串抗单台容量最大80.46Mvar，此串抗装设在上海500千伏泗泾站；此前国外串抗有较多应用，如巴西550千伏Tucurui水电厂母线串抗单台容量较大为67.6Mvar。

本文介绍分析并试图展示该单台容量世界最大的串抗工程的主要技术，为类似工程建设提供实例参考指导，抛砖引玉，促进串抗工程技术的学术交流。

1.在500千伏纵宝甲乙线上装设串抗的技术必要性分析莞深地区社会用电量巨大，用电负荷极高，负荷密度超大，这些决定莞深及其近区电网联系紧密，枢纽站多，电厂及变电站的出线普遍多。

2014年东莞500千伏纵江站投产后，同期投产的500千伏纵宝甲乙线进一步拉近深圳、东莞电网间的电气距离。

在纵宝线近区的深圳、东莞、惠州及广州的220千伏电网按分片运行方式，500千伏电网按全接线运行方式，纵宝甲乙线不装设串抗的条件下对2014年、2015年500千伏母线短路电流进行计算，计算结果显示：2014年深圳宝安站及鹏城站500千伏母线短路电流均超过63kA，东莞纵江站500千伏母线短路电流超过60kA；2015年深圳宝安站、鹏城站、紫荆站及东莞纵江站500千伏母线短路电流均超过63kA。

浅论如何保护500kV串联补偿装置过电压摘要：本文介绍了远距离超高压输电线路采用串联补偿是提高系统输电能力的有效措施，分析串联补偿装置的保护回路问题,由于串补保护回路的放电而可能出现的一种危及线路绝缘的过电压现象。

希望能在实际工作中为有关部门提供参考。

关键词：串联补偿；串补装置；过电压1串联补偿介绍远距离超高压输电线路采用串联补偿是提高系统输电能力的有效措施。

目前,东北伊和华东阳城～淮阴500kV线路决定采用串联补偿技术。

东北电力设计院和上海交通大学等单位已对伊冯线路采用串补技术后(见图1)可能出现的次同步共振、继电保护和过电压问题进行了研究,其中过电压部分主要集中在串补装置的保护方面。

本文提出另一种可能危及线路绝缘的过电压现象,希望能引起必要的重视。

2串联补偿装置的保护回路系统故障时,先由与串补电容并联的非线性电阻(MOV)限制电容器上的过电压(见图2)。

当MOV吸收能量达到一定值后,触发保护间隙G(见图2a)或晶闸管T(见图2b)旁路串补电容,构成L—C放电回路。

普通串补放电回路的振荡频率通常在400Hz以上,并且装设了阻尼电阻R,放电电流衰减较快。

而可控串补回路的频率在100Hz～600Hz之间,没有装设阻尼电阻。

系统故障时,先由与串补电容并联的非线性电阻(OV)限制电容器上的过电压(见图2)。

当MOV吸能量达到一定值后,触发保护间隙G(见图2a)或晶管T(见图2b)旁路串补电容,构成L—C放电回路。

通串补放电回路的振荡频率通常在400Hz以上,并且装了阻尼电阻R,放电电流衰减较快。

而可控串补回路的率在100Hz～600Hz之间,没有装设阻尼电阻。

3补偿线段外部故障时放电回路动作的可能性为了提高系统的稳定性和减小继电保护的复杂性,一般要求补偿线段外部故障时,放电回路不作,仅由MOV限制电容器上的过电压。

但由于MOV吸收能量有限,可能无法满足要求。

另外,于保护回路参数整定复杂和继电装置的可靠性较差以及其他原因,不能排除外部故障时放电回路作的可能性。

500kV固定串补装置控制及保护系统技术果家礼、魏忠民【摘要】将电力电容器串联于交流输电路线中，能够有效降低输电线路的电抗值，缩短输电线路的电气距离，增加系统输送能力，提高系统静态稳定性，降低网损及系统工程造价。

而串补装置控制及保护系统是串补装置乃至电网的安全稳定运行的有力保障。

【关键词】：串联补偿；控制保护；闭锁1 引言所谓串补，即交流输电系统串联电容补偿，就是将电力电容器串联于交流输电路线中，从而有效降低输电线路的电抗值，补偿交流输电线路的电气距离，从而达到增加系统输送能力，提高系统静态稳定性，降低网损及系统工程造价的目的。

目前世界上运行的串补装置分为固定串补（FSC）和可控串补（TCSC）两种。

可控串补能够实现对补偿阻抗的快速连续调节，抑制低频振荡、降低次同步震荡（SSR），进一步提高系统暂态稳定水平，但技术复杂、投资较高；固定串补投资较低，运行可靠。

2009年3月26日，云南境内首座串补站500kV砚山串补站正式投入系统带电运行，本文就500kV固定串补装置控制及保护系统技术特点进行简要分析。

2 500kV砚山、建水串补装置简介：500kV砚山、建水串补站均采用中国电力科学研究院中电普瑞科技有限公司研发的成套串补装置。

500kV砚山串补站：在500kV砚山至崇左线路上加装两组容量为435Mvar 串补装置。

500kV建水串补站：在500kV墨江至红河双回线路上分别加装一组容量为590Mvar串补装置。

串补装置主要由串联电容器组，非线性电阻（MOV），放电间隙（GAP），阻尼装置，平台测量箱，旁路断路器（MDR）及控制保护系统组成。

除旁路断路器，隔离开关，控制保护系统外，其它设备均分别安装在三个绝缘平台上，其电气主接线如下图：（电气主接线图）其中控制保护系统与平台测量箱同步工作，共同实现对串补平台上各元件的监测及保护，同时，控制保护系统还与线路远跳及光纤接口装置配合工作，实现线路保护与串补保护的相互联动。

新型线路保护装置在500kV超高压线路中的优化应用500kV超高压线路是输电系统中重要组成部分，为确保输配电稳定，需以保护装置对线路科学保护。

文章以某地区500kV超高压线路改造中，新型线路保护装置配置进行分析，注重特殊线路中，应急载波通道及光纤通道的互相配合。

下文对500kV超高压线路中补偿装置实际分析，介绍对线路的合理保护方式。

标签：500kV;超高压线路;线路保护装置;改造工程概况：某地区500kV超高压线为对应500kV变电站2003年一期投运线路，其配置固定串联补偿电容装置，为多区域电力使用奠定基础[1]。

但是，该线路长时间运行，设备老化严重，故障较多，主二保护采用单光纤道REL561光纤差动保护，主三保护为单载波道RCS-902DS纵联保护装置。

为确保电力系统安全，现对保护装置优化分析。

1.保护装置比对分析电网继电保护配置需求，实际线路中有串联补偿电容装置，因此，需配置3套线路保护内容，其中，以两套光纤电流差动实现保护。

对特殊区域线路保护中，以架空光纤线路实施保护，要求有一套保护，可适应应急通道需求。

对500kV线路实施改造后，配置的3套光纤通道，以集成过电压及远跳实现差动保护。

其中，第三主保护配置应急载波通道纵联距离保护功能。

2.主保护功能分析该500kV线路保护改造后，3套主保护配置双光纤通道，以分相电流差动及零序电流差动实现对主体优化保护，三段式及接地距离及延时段定时限零序过流和零序反实现方过流，构成科学保护，对应串联电容补偿功能保护性大大增加[2]。

此外，3套保护集成过电压保护及远跳功能，可针对运行需求，投入补偿过电压、补偿欠电压等，将低电流、过电流、低功率等实施判断，提高远跳动作科学性。

此外，第3套主保护可满足特殊环境下线路供电需求，通过配置应急载波通道，可单命令允许式纵联距离保护，满足恶劣环境下，保护装置线路稳定。

2.1主保护集成过电压保护及远跳功能分析经改造后，新线路保护以双通道光纤组成，无独立过电压，差动保护及远跳相互影响，光纤传输接收到传输差动保护模拟量信息，传输远跳命令等信息[3]。

500kV固定串联补偿装置技术特点分析摘要分析了500kV固定串联补偿装置的技术特点。

就串联电容器的结构、MOV 能量吸收能力的确定和放电间隙的配置提出了改进意见。

关键词500kV 串联补偿技术特点分析1 前言高压输电系统使用串联补偿装置能够有效地降低输电系统间的电抗值，提高输电能力和系统运行的稳定性，降低输电系统工程造价。

自1950年第一套220kV串联补偿装置在瑞典投入运行以来，高压串联补偿装置在全世界得到了广泛的应用。

据不完全统计，目前全世界运行的高压串联补偿装置总容量已达到80Gvar，电压等级从220kV发展到750kV。

我国分别在1966年和1972年投入使用了第一套220kV和第一套330kV串联补偿装置，其中330kV串联补偿装置的技术水平当时在世界上还有一定的先进之处。

后来随着电网网架结构的加强和电网运行方式的改变，这些串联补偿装置相继退出运行，此后在长达20多年的时间里，高压串联补偿装置在我国出现了空白。

2000年，借助于阳城—淮安500kV输电系统的建设，国内首次在徐州500kV三堡开关站使用了二套500kV固定串联补偿装置，这二套500kV串联补偿装置已于2000年11月30日投入试运行。

本文就这二套500kV固定串联补偿装置的技术特点进行简要介绍分析。

2 阳城—淮安500kV输电系统简介阳城发电厂坐落在山西阳城境内，一期工程安装6台350MW火力发电机组，总发电装机容量2100MW，由美国AES公司和江苏、山西有关单位共同投资建设。

电厂所发电量通过500kV输电线路全部输送至江苏使用。

500kV输电系统接线图见图1。

由阳城发电厂至淮安上河变电站之间输电距离长达744km，沿途设置了东明和三堡二座500kV开关站以分割线路，整个500kV 输电系统采用3—2—3接线方式。

即阳城电厂至东明开关站之间架设三回500kV线路，其中两回为同塔双回路架设；东明开关站至三堡开关站之间架设两回500kV线路，采用同塔双回路架设。

500kV线路加装串联电抗器对线路保护的影响作者：余磊杨春连鲜万良来源：《科技风》2020年第35期摘要：电力事业基础设施建设工作不断发展的今天，电力系统串补装置也得到了广泛应用，让系统的稳定性和线路传输能力得到了全面提高。

因此，本文基于500kV线路加装串联电抗器进行分析，在详细分析了加装串补装置的原因作用后，从实际出发进一步探讨串补装置在线路保护上的作用，并提出一定的改进建议。

关键词：500kV线路;串联电抗器;线路保护;短路电流电力技术水平不断提高的同时，电网结构日益复杂，建设中面临的风险逐渐增加，在这样的情况下，必须要全面加强线路保护工作，以此保证电力运行稳定，满足国民日益增长的电力需求。

加装串补装置是目前较为常见的线路保护方式，但在实际应用过程中还存在一定的问题，需要结合实际情况进行具体分析。

一、500kV线路加装串联电抗器的原因和作用500kV变电站是国家电网运行过程中的主体，在维持国家电力供应稳定性上发挥着至关重要的作用。

但是，在电网结构日益复杂化的过程中，电力运行过程中存在的风险也逐渐增加。

想要提高电路系统对风险的抵御能力，就要结合实际情况，适当加装串补装置。

电抗器是加装串补装置中最常见的一种，也是应用范围最广泛的一种，其具有经济、便捷、高效的优点，在实际应用过程中可以有效限制电网短路电流水平，从根本上规避线路运行风险。

通过对过往短路电流故障的分析来看，造成这一故障的主要原因在于，电网的正序阻抗小于等值零序阻抗。

结合实际案例分析可知，距离过长、线路状态、正序阻抗等是导致500kV母线的单相短路电流小于三相短路电流的主要因素。

一般情况下，电力工程技术人员会采用高阻抗变压器、加装串补装置、建设高一级电网等方式，来限制短路电流。

相比较而言，加装串联电抗器的优势特点最为突出，不仅可以增强风险抵御能力，而且操作简单、效果明显，值得大范围推广。

应用在500kV母线上的串联限流电抗器，大都是采用绝缘材质制备而成，具有高耐热性这一特点。

500kV串联补偿装置过电压保护研究0 引言近年，我国不断加大电网投资，使电力供需矛盾逐渐缓和。

但是我国500kV 输电线路送电能力不高，特别是跨区和跨省线路安全稳定水平较低，输送能力有限。

串补技术可以大幅度提高电网输电能力，既可保障电力的可靠送出、释放电厂发电能力，又可增加供电量、满足用户用电需求，是促进国民经济又好又快发展的优选途径。

同时在国家大力提提倡新能源的趋势下，串补技术能够提高长距离输电线路的输电能力，兼具稳定电压提高输电网络暂态性能，使风电等新能源也实现安全稳定的接入电网[1,2,3]。

串补的过电压保护直接关系到加装串补装置后串补站设备的安全运行，是工程设计中至关重要的一环。

到目前为止，串补装的过电压保护措施主要有单火花间隙保护、双火花间隙保护和金属氧化物限压器MOV 保护。

单间隙和双间隙保护在早期串补站中使用较多，MOV保护随着金属氧化物避雷器制造技术的发展逐步得到广泛应用, 新建的串补站大多采用MOV 保护方案。

ABB 公司对500 kV 输电系统的暂态稳定水平进行了研究，结果表明在该系统中线路送电能力与串补及其过电压保护方案的关系为采用MOV 保护时的输送功率能分别达到无串补和采用单双间隙作保护时的2 倍和1.5 倍。

由此可见,采用MOV 保护方案更有利于提高系统的暂态稳定水平。

MOV 保护方案又可分为带火花间隙MOV 保护和无火花间隙MOV 保护。

无火花间隙MOV 保护方案不需要复杂的控制系统，串补平台设计简单，但由于仅靠MOV 来限制过电压，MOV 能耗允许水平较高，使用于短路电流水平较小的系统。

带火花间隙MOV 保护可以通过控制火花间隙和旁路断路器来旁路电容器和MOV，有利于降低MOV 的能耗需求，适用于大短路电流的系统，同时还具备后备保护功能。

对于对输送能力有较高要求且短路电流较大的线路，现在一般采用带火花间隙的MOV 保护[2,3,4,5,6]。

本文针对南方电网某500kV 串联补偿工程，采用带火花间隙的MOV 保护方案，利用电磁暂态仿真软件EMTPE[7]建立了串补过电压计算模型，初步确定了金属氧化物限压器MOV的保护启动阈值、MOV 最大能耗水平和阻尼电阻热容量等相关技术参数。

神保双回500kV线路顺利投产
佚名
【期刊名称】《华北电力技术》
【年(卷),期】2005(000)B01
【摘要】神保500kV输变电工程于2004年8月13日2时15分调试启动成功
并顺利投入运行。

此线路是西电东送的重要通道之一，西起山西的神头第二发电厂，东至河北的保北变电站，全长274km。

该线路的投产形成了继大房双之后山西电
力的第二条外送通道，提高了神头第二发电厂机组的发电能力，有效地解决了神大线与大同地区200kV多回线路构成的电磁环网问题，提高了山西电网向华北主网
的送电能力。

【总页数】1页(P96)
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
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4.神保500kV线路加装串补装置设计及应用 [J], 战秀河;袁敬中;吴小颖;王晶;范迪才
5.大房双回500kV线路送电能力初探 [J], 李军
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