西安高壓供電局北郊變電站2001年擴(kuò)建時(shí)，在330/110kV輸變電線路上選擇安裝了BKGL-10000/35干式半芯并聯(lián)電抗器一組三臺(tái)，2002年2月1日投入運(yùn)行，至今運(yùn)行狀態(tài)良好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足使用要求。
干式半芯并聯(lián)電抗器是一種安裝在輸電系統(tǒng)中以補(bǔ)償輸電線路的電容性電流，限制系統(tǒng)電壓升高和操作過電壓，以維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的高效節(jié)能設(shè)備，適用于各種電壓等級(jí)的輸配變電站。
此次案例分析是以產(chǎn)品技術(shù)擁有單位西安中揚(yáng)電器股份有限公司所生產(chǎn)的同容量BKGKL-10000/35W干式空芯并聯(lián)電抗器的技術(shù)參數(shù)為基準(zhǔn)，進(jìn)行對(duì)照分析研究。因?yàn)樵撈髽I(yè)所生產(chǎn)的干式空芯并聯(lián)電抗器在同行業(yè)處于領(lǐng)先水平，而干式半芯并聯(lián)電抗器屬新技術(shù)專利產(chǎn)品，國家尚未制定其損耗標(biāo)準(zhǔn)，本次用同容量半芯和空芯的并聯(lián)電抗器進(jìn)行比較、研究分析，具有較強(qiáng)的科學(xué)性。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
干式半芯并聯(lián)電抗器其核心技術(shù)在于電磁計(jì)算。鐵芯電抗器的電磁計(jì)算可按回路原理進(jìn)行，空芯電抗器可按磁場原理進(jìn)行計(jì)算，而半芯電抗器則因磁路中存在兩種導(dǎo)磁介質(zhì)，呈復(fù)雜的非線性變化，電磁計(jì)算更加復(fù)雜、難度更大。在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的干式鐵芯電抗器，其鐵芯材料消耗量大，成本高，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。尤其是在鐵芯柱上分布的多個(gè)氣隙伴隨著巨大的電磁力導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。同時(shí)由于其鐵芯是裸露于空氣之中，不能用于戶外。
對(duì)于干式空芯電抗器，由于線圈內(nèi)磁通密度低，因此產(chǎn)品體積大導(dǎo)線用量就多，損耗也就相應(yīng)較大。
干式半芯電抗器除采用了與新型干式空芯電抗器相同的線圈結(jié)構(gòu)和并聯(lián)繞制技術(shù)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：
1.由于在線圈中放入了由高導(dǎo)磁材料做成的芯柱，從而使磁路中磁導(dǎo)率大大增加。因此，與空芯電抗器相比較，在同等容量下，線圈直徑大幅度縮小，導(dǎo)線用量大大減少，損耗也隨之大幅度降低。
2.鐵芯結(jié)構(gòu)為圓柱形，形狀十分簡單。半芯電抗器的鐵芯柱經(jīng)整體真空環(huán)氧澆注成形后密實(shí)而整體性很好，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)極小，噪聲很低。尤其是鐵芯柱經(jīng)整體真空環(huán)氧樹脂澆注成形，再經(jīng)特殊的防護(hù)措施處理后可直接使用于戶外，不受任何環(huán)境條件的限制。
因此，干式半芯并聯(lián)電抗器是干式空芯并聯(lián)電抗器的替代產(chǎn)品。
監(jiān)測情況
西安高壓供電局330kV變電站在3號(hào)主變壓器三次線圈上安裝使用了BKGL-10000/35干式半芯并聯(lián)電抗器一組三臺(tái)。為了使監(jiān)測結(jié)果更科學(xué)、更可靠，確定對(duì)同容量的干式半芯及干式空芯并聯(lián)電抗器在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行損耗測量，并結(jié)合安裝在線路上同容量的半芯并聯(lián)電抗器統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行計(jì)算、評(píng)價(jià)。通過監(jiān)測表明，不僅提高了系統(tǒng)傳輸能力和質(zhì)量，而且產(chǎn)生的節(jié)能效果是明顯的。根據(jù)該變電站詳細(xì)的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料及實(shí)驗(yàn)室的測試，對(duì)該項(xiàng)目的計(jì)算，每年可產(chǎn)生效益7.25萬元。設(shè)備(一組三臺(tái))總投資為90萬元，投資回收期為20個(gè)月。
BKGL-10000/35干式半芯并聯(lián)電抗器其技術(shù)參數(shù)為：單相額定容量為10000kvar，額定電流為500A，額定電抗為40.83Ω，損耗為29kW。通過監(jiān)測，年節(jié)約電能為14.5萬kW•h，按市電電價(jià)0.5元//(kW•h)計(jì)算，每年可產(chǎn)生效益7.25萬元。經(jīng)測算，干式半芯并聯(lián)電抗器比干式空芯并聯(lián)電抗器電能損耗降低了36%。年減排CO2為149.94t。噪聲明顯降低(一般<55dB)。
市場潛力及推廣前景
從上可知，干式半芯電抗器在節(jié)能降耗方面具有明顯的應(yīng)用推廣價(jià)值，對(duì)提高電網(wǎng)的輸電質(zhì)量具有重要意義，是電力電壓電抗器又一代創(chuàng)新替代產(chǎn)品，前景廣闊。
