4.3.2对串抗影响
根据谐波抑制要求,抑制5次谐波的电抗串抗率宜选择4.5%~5%,在降低331电容器组容量后,为提高继电保护过电压定值保持裕度,串抗率宜由5%下降至4. 5%。串抗率变化的同时还要考虑分组
电容器按各种容量组合运行时可能会发生谐振,谐振原因与
电容器组接入点的短路容量、
电容器容量与串抗有关。
式中,Qcx为发生n次谐波谐振的
电容器容量,Mvar;Sd为并联
电容器安装处的母线短路容量,MVA; n为谐波次数,即谐波频率与电网基波频率之比;A为电抗率。
该500kV变电站35kV母线大方式与小方式下的短路容量分别为1 919MW与1 677MW。根据上述改造方案可知,331电容器组串抗率为4.5%,容量为32. 9Mvar、332电容器组串抗率为12 %,容量为60Mvar,由式(4)可得表1。
由表1可知,当35kV母线电压认5d升高至40. 029kV时,331电容器组无功出力增加至39.84Mvar、332电容器组无功出力增加至71.84Mvar、35kV侧无功总容量为111. 68Mvar。在小方式下,331电容器组串抗率为4.5%则会产生3次谐波谐振,因此可将串抗率进一步调整至4%,由式(4)可得表2。
由表2可知,当35kV母线电压矶5d升高至40. 029kV时,331电容器组无功出力增加至40. 06Mvar、332电容器组无功出力增加至72. 6Mvar、35kV侧无功总容量为112. 66Mvar,不会发生谐振,具备改造可行性。
调整串抗率后需要考虑对谐波抑制的影响,谐波抑制如图2所示。根据谐波计算等值电路,可得:
式中,As、Ac为流人系统的谐波电流放大倍数和流人
电容器总回路的谐波电流放大倍数。由此可得改造后331电容器组对于谐波的抑制情况,见表3。改造后2组
电容器串抗率抑制谐波功能正常,331电容器串抗对5次与7次谐波有较好抑制效果,配合332电容器12%串抗率可有效抑制3次以上谐波。
4.3.3对定值影响
当串抗率下降后,需进一步提高保护过电压定值。当串抗率为4.5%时,35kV电容器组过电压保护最高电压定值可设置为40. 029kV;若调整为4%,则可进一步提高保护定值,以避免过电压保护误动。串抗率变化导致容量需要微调,可采用微量提高定值系数方法,不影响系统无功输送。
5 结束语
综上所述,保护定值计算无误,不需要调整;主变变比调整成本高,对系统影响大;减少电容器容量费用较低,且能保证电容器对系统的补偿作用。为此根据电容器容量调整对331电容器组进行了改造。运行中多次投入2组电容器,电容器过压保护均未动作,实现了平衡系统无功、抑制谐波及尽可能全投入电容器组容量的目的。通过上述分析可知,无功设备在选型与设计阶段需要结合系统情况进行综合分析,不仅要考虑一次设备参数对系统的影响,还要考虑对继电保护定值的影响,否则会对生产运行造成较大影响。
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