干式磁屏蔽并联电抗器的应用

李 君（国网湖南省电力公司益阳供电分公司，湖南益阳413000）

干式磁屏蔽并联电抗器的应用

李 君（国网湖南省电力公司益阳供电分公司，湖南益阳413000）

本文通过对干式铁芯、干式空芯、干式磁屏蔽三种电抗器运行稳定性、漏磁污染、噪音以及设备价格、运行损耗的综合比较，建议：当电抗器采用户外布置方案时，采用干式磁屏蔽电抗器；当变电站采用全户内布置方案时，建议使用干式铁芯电抗器。

干式铁芯；干式空芯；干式磁屏蔽；漏磁；全寿命运行成本

1 前言

电抗器是电力系统中的重要电气设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波等作用。如何科学、合理的选用电抗器，对电力系统的安全稳定运行、节能降噪、防止对二次设备的干扰等都有着重要的意义。

2 三种不同结构电抗器技术经济比较

干式电抗器按照结构的不同又可以分为：干式空芯电抗器、干式铁芯电抗器以及近几年新开发的干式磁屏蔽电抗器。下面就这三种类型电抗器进行技术经济综合比较分析。

2.1 结构对比

干式空芯电抗器没有铁芯，磁路几乎全是空气，体积大，涡流损耗大。

干式铁芯电抗器主磁路是由导磁率较高的硅钢片材料构成，所用的线圈的匝数比空芯少得多。为防止铁芯饱和，铁芯柱之间需设置一定的气隙，振动及噪音较大。

干式磁屏蔽电抗器线圈内外层均加入屏蔽筒。磁通大部分经内、外屏蔽筒形成闭合回路。磁屏蔽电抗器的铁芯是不闭合的，其上、下两端的磁路是相当长的空气段，这2处仍有部分漏磁，但漏磁比空芯电抗器小得多。

2.2 运行稳定性

空芯电抗器线圈可耐受电压有限，绝缘稳定性不高。干式铁芯电抗器及磁屏蔽电抗器的线圈、铁芯绝缘均为真空浇注环氧树脂，绝缘稳定性很高。

铁芯电抗器由于铁芯柱之间气隙的存在，振动较大，铁芯夹件在运行中易松动，需定期进行紧固。磁屏蔽电抗器的铁芯（屏蔽筒）是用浸透环氧树脂的玻璃丝束缠紧后与线包整体固化而成，固化后铁芯被紧紧地包裹在固化物中，避免了铁芯的振动受潮，保证了能户外安装使用。

2.3 性能对比

2.3.1 体积及占地面积

以某变需安装的容量为三相容量为10000kVar（单相容量为3334kVar）的10kV并联电抗器为例（以下均同）。

根据产品尺寸大小及漏磁的大小，传统干式空芯电抗器占地约50m2，干式铁芯电抗器占地约12m2，磁屏蔽电抗器占地约16m2。

2.3.2 产品损耗

根据国内几家大型电抗器厂家提供的损耗加权平均值：干式空芯63.5kW，干式铁芯42kW，干式磁屏蔽46kW。

2.3.3 漏磁污染

空芯电抗器的漏磁较大。

铁芯电抗器由于拥有良好的导磁介质，其漏磁几乎可以不考虑。

磁屏蔽电抗器的铁芯是不闭合的，其上、下两端的磁路是一段空气段，这2处仍有部分漏磁，但漏磁非常小。

2.3.4 噪 音

空芯运行时噪音低，一般不大于50dB。

铁芯电抗器一般不大于59dB。

磁屏蔽电抗器由于铁芯中无气隙，一般不大于55dB。

2.4 全寿命运行成本比较

使用时间40年，对使用干式空芯、干式铁芯、干式磁屏蔽并联电抗器成本（按利率7%计算现值）进行对比：

2.4.1 一次性投资

根据湖南省电力公司2015年国网第四次集中规模招标物资中标价格并参考近期内市场价格的波动情况，干式空芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器一次投资分别为34.75万元、68.72万元、40.96万元。

2.4.2 电能损耗分析

运行电能损耗值按照国标值计算，按每天用电低谷时补偿8h，全年运行2920h，寿命40年计算。

干式空芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器全寿命周期内电费损失折现值约分别为264.88万元、177.97万元、190.38万元。（按综合电价0.5元/kWh、折现率7%、价格增长指数5%考虑）

2.4.3 全寿命周期内成本分析

表1 不同类型电抗器全寿命周期总成本比较表（单位：万元）

2.4.4 三种不同结构电抗器技术经济综合比较

表2 不同类型电抗器技术经济综合比较表

3 结论

根据上述技术经济比较可知，干式空芯电抗器虽然一次性投资最低，但是由于运行损耗高，因此全寿命周期内使用总成本最高。而且干式空芯电抗器运行稳定性不好，对周围控制电器、仪器仪表影响大，国内已有许多变电站发生过并联空芯电抗器烧毁现象，在国网公司2011年下达的一次通用设备中，10kV干式空芯并联电抗器已属于非标产品，因此不建议使用。

干式磁屏蔽电抗器全寿命周期内使用总成本最低，比铁芯电抗器低6.22%，因此当电抗器采用户外布置方案时，由于运行稳定性高、综合成本低、运行维护方便，建议采用干式磁屏蔽电抗器。当变电站采用全户内布置方案时，由于户内变电站布置紧凑，而干式铁芯电抗器占地面积最省，漏磁最小，对建筑物及其它设备的影响最小，且铁芯电抗器户内布置时总使用成本与干式磁屏蔽电抗器相差不大，建议使用干式铁芯电抗器。

TM47

A

2095-2066（2016）33-0029-02

2016-11-2

李 君（1982-），女，工程师，本科，主要从事电力设计工作。