電容器裝置在輸電線路中的應用分析

吳發友

摘 要：在當前的輸電線路建設中，電容器裝置的應用廣泛其可以有效改善輸電線路的功率因數、改善電壓質量、提升輸電能力，提高輸電系統運行中的穩定性、濾除線路中的分量等多種功能。本文針對電容器裝置在輸電線路中的應用情況進行了分析和介紹。

關鍵詞：電容器裝置；輸電線路；應用分析

引言

當前電容器裝置在實際應用中一般通過并聯或是串聯方式接入電路之中，電容器和其他的輔助設備共同配合，實現對輸電線路功能的優化，穩定輸電過程，對于輸電功能的實現有著極大的影響。

1電容器介紹

電力系統的設計過程中，技術人員要結合區域的用電需求對輸電線路以及設備的感性負載進行確定。在輸電線路的運行中，設備需要大量的感性功率，電力電容器作為容性設備，在實際設計中借助電容器容抗和感抗相互補償的原理，可以實現對輸電線路感性功率的補償，以此來優化輸電網絡的供電能力。

在實際的設計建設中，技術人員會采用并聯以及串聯兩種方式將電容器裝置接入輸電線路之中。并聯電容器采用并聯形式接入電路，用于補償輸電系統運行過程中的無功功率，提升輸電過程的功率因數，降低輸電系統的運行消耗，提升輸電質量，保證電網的電壓，提升電力設備的利用率。串聯電容器則通過串聯方式連接在高壓輸電線路和配電線路之中，其主要的應用目的是補償線路運行中的分散感抗，提升輸電線路運行的穩定性，避免長距離輸電可能出現的電能損失問題。

除了串聯電容器以及并聯電容器之外，在實際輸電線路的建設中，技術人員還會使用多種電容器來滿足優化目的。濾波電容器會在高壓線路的整流濾波裝置中使用，可以濾除輸電工頻電流之中的分量，提升輸電效率。耦合電容器一般在輸電線路的保護、測量以及通信裝置中進行使用。斷路電容器會在輸電線路高壓開關處進行使用，確保電路開斷的過程中電壓變化均勻。脈沖電容器用于進行儲能，一般在各類需要穩定供電的場合使用，例如一些需要大量使用電能的實驗室。標準電容器組則是在輸電線路的電壓測量賄賂中使用，對輸電線路的電壓校準工作有著較大的作用。

2電容器設備類型和應用

當前在輸電線路的建設之中，根據電路功能以及電容器用途上的差異，實際運行中使用的電容器裝置主要是并聯電容器、串聯電容器以及濾波電容器，下文針對這些電容器的功能和實際應用進行了介紹。

2.1并聯電容器裝置

并聯電容器是當前輸電網絡建設中使用最多的電容器裝置，其通過并聯方式接入電路之中，可以實現對電路運行過程中感性無功功率的補償，可以有效提升輸電網絡的供電效率，減少電力傳輸過程的消耗。在實際設計中，技術人員要根據輸電線路電壓等級的不同選擇不同的并聯電容裝置，確保其可以發揮設計功能。研究人員要根據變電站之中所使用的變壓器容量來對變電站進行一定的優化，以此來實現補償變壓器的無功損耗以及負荷設備的無功補償。在實際運行過程中若是變電站中的主變壓器容量在40MVA之上，那么在變電站的設計優化過程中應當使用兩組容性無功補償裝置。在無功補償裝置的容量確定的過程中，技術人員一般是根據主變壓器的容量進行設置，并在這個過程中考慮電網運行的最小負荷以及無功補償需求。

在實際應用之中，并聯電容器裝置包括并聯電容器、串聯電抗、放電線圈、避雷器、隔離開關等設備組成，在連接中，技術人員會使用單星型不接地接線方式和電網進行連接。其中，串聯電抗設備的主要作用是避免電容器在使用中產生較大的涌流，避免造成設備的損壞，其次，串聯電抗可以抑制輸電網絡運行過程中產生的諧波造成電容損壞，保證設備的正常安全使用。放電線圈可以在電容脫離電網時降低電容器中的電荷量，保證再次使用時不出現涌流等問題，保證使用中的安全性。除此之外，放電線圈也為電容器提供了運行中的不平衡保護，極大的提升了電網運行穩定性，延長了電容器的使用壽命。

2.2串聯補償電容器裝置

在當前的高壓輸電線路的工作之中，影響電力輸送質量的主要因素是線路的阻抗問題，阻抗的存在會直接影響傳輸過程中的電能容量以及輸電距離，對輸電效率有很大的影響。在當前的建設中，技術人員會使用串聯補償裝置來優化線路阻抗，將串聯電容器連接在交流電力系統之中，通過其補償作用，線路中的阻抗得到了降低，減少了輸電線路運行過程中出現的電壓降落問題，提升了輸電線路運行中的電能容量以及輸電距離，極大優化了輸電系統的運行質量，提升了輸電過程的穩定性。在實際應用過程中，為了保證輸電過程穩定進行，技術人員要保證串聯補償裝置補償度地域50%，確保輸電過程正常進行。

2.3濾波電容器裝置

當前的輸電系統分為直流輸電換流站以及高壓交流輸電系統，在換流裝置的工作過程中，電路的直流側以及交流側都會出現較為嚴重的諧波電流以及諧波電壓，對輸電質量造成了較大的影響。輸電技術人員為了降低諧波電壓電流的存在對輸電質量的影響，在當前的換流站中使用了交流濾波電容器裝置。這一裝置的結構包括交流濾波電容器以及濾波電抗器，采取并聯方式接入線路之中，保證了對電網中多種濾波電流的濾除作用，降低了系統運行過程中的諧波水平，改善了輸電系統運行中的功率因數，提升了輸電效率。

當前輸電系統中使用的交流濾波電容器裝置可以分為單調諧濾波器以及雙調諧濾波器，實際使用中，這一裝置的原理是利用電容器和電抗器在一定電流頻率之下產生諧振，這種情況之下，電容器針對這一頻率的諧振電流表現為低阻抗，對其他頻率電流則呈現為看看高阻抗，從而濾除特定頻率的電流，優化電能輸送質量。

結語

隨著電網建設的不斷推進，更多的現代化技術開始在電網建設中使用，電容器裝置的使用降低了輸電線路中產生的電能損耗，避免了諧振電流對輸電質量的影響，當前出現的新型電容器例如靜止無功補償器以及靜止無功發生器等也對于電力輸送質量有很大的提升作用。在未來的發展中，電容器的應用將更為廣泛，對電網建設有著極大的優化作用。

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