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為完成可再生資源逐漸取代傳統(tǒng)式能源的總體目標(biāo)，近些年，在我國(guó)大力推廣風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生資源，然而，風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電等時(shí)空分布特點(diǎn)和可變性將造成供電系統(tǒng)運(yùn)作方法發(fā)生巨大改變，無(wú)功功率、電壓控制難度系數(shù)擴(kuò)大。磁控式并聯(lián)電抗器是處理以上難題的有效合理方式，能夠依據(jù)系統(tǒng)需要，平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功功率，且引入電網(wǎng)的諧波電流含量較小，具備較好的應(yīng)用前景。

2013年，在我國(guó)在新疆與大西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的第二通道中的青海省魚(yú)卡站，投入了中國(guó)也是全球第一臺(tái)電壓等級(jí)為750kV、額定容量為330Mvar的磁控式并聯(lián)電抗器，合理有效解決了西邊地區(qū)風(fēng)力發(fā)電集中處理能力不足的問(wèn)題，在一定程度上減輕了“西電東送”全過(guò)程中長(zhǎng)距離輸電的無(wú)功功率、電壓控制難點(diǎn)。

磁控式并聯(lián)電抗器由磁放大器發(fā)展而來(lái)，根據(jù)調(diào)整控制繞組中直流電流的尺寸更改鐵芯的飽和狀態(tài)水平，進(jìn)而做到平滑調(diào)整無(wú)功功率輸出的目的。

圖1為單相電磁控式并聯(lián)電抗器的鐵芯構(gòu)造及繞組連接方式圖，主鐵芯分裂為p、q兩個(gè)心柱。匝數(shù)為Nw的兩個(gè)網(wǎng)側(cè)分支繞組同極性串聯(lián)，端口接入電網(wǎng);匝數(shù)為Nk的兩個(gè)控制側(cè)支繞組反極性串聯(lián)，端口并聯(lián)直流電控制電源Uk;匝數(shù)為Nb的兩個(gè)補(bǔ)償側(cè)支繞組同極性串聯(lián)。

圖1

根據(jù)調(diào)整控制繞組電流ik的尺寸，能夠控制p、q心柱的直流勵(lì)磁以及飽和狀態(tài)水平，從而控制電抗器的等效電抗值尺寸和工作容量，直流勵(lì)磁越大，鐵芯越飽和狀態(tài)，磁導(dǎo)越小，磁控式并聯(lián)電抗器的等效電抗越小，在相同電網(wǎng)電壓下輸出的無(wú)功功率越大。iw、ib各自為網(wǎng)側(cè)繞組、補(bǔ)償繞組電流，Φp、Φq各自為左、右心柱主磁通，um為網(wǎng)側(cè)繞組兩邊并聯(lián)的交流勵(lì)磁電壓。

超/特高壓磁控式并聯(lián)電抗器是由三個(gè)單獨(dú)的單相電磁控式并聯(lián)電抗器組成三相電抗器組，三相磁控式并聯(lián)電抗器電氣設(shè)備主接線圖如圖2所顯示。

圖2

網(wǎng)側(cè)繞組三相為星型連接，中性點(diǎn)直接接地;每相兩支控制繞組反極性串聯(lián)組成控制支路，三相控制支路并聯(lián)于直流母線間，從外接勵(lì)磁電源根據(jù)變壓器給整流橋供電，ikA、ikB、ikC各自為三相操縱繞組電流，izk為操縱繞組總電流，uk為操縱工作電壓;補(bǔ)償繞組三相為三角形連接，角外連接過(guò)濾器支路。

文中編自《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，原文標(biāo)題為“磁控式并聯(lián)電抗器容量調(diào)節(jié)暫態(tài)過(guò)程及對(duì)匝間保護(hù)的影響”，坐著為鄭濤、劉校銷。