李 君（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司益陽(yáng)供電分公司，湖南益陽(yáng)413000）

干式磁屏蔽并聯(lián)電抗器的應(yīng)用

李 君（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司益陽(yáng)供電分公司，湖南益陽(yáng)413000）

本文通過(guò)對(duì)干式鐵芯、干式空芯、干式磁屏蔽三種電抗器運(yùn)行穩(wěn)定性、漏磁污染、噪音以及設(shè)備價(jià)格、運(yùn)行損耗的綜合比較，建議：當(dāng)電抗器采用戶(hù)外布置方案時(shí)，采用干式磁屏蔽電抗器；當(dāng)變電站采用全戶(hù)內(nèi)布置方案時(shí)，建議使用干式鐵芯電抗器。

干式鐵芯；干式空芯；干式磁屏蔽；漏磁；全壽命運(yùn)行成本

1 前言

電抗器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)中起補(bǔ)償雜散容性電流、限制合閘涌流、限制短路電流、濾波等作用。如何科學(xué)、合理的選用電抗器，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、節(jié)能降噪、防止對(duì)二次設(shè)備的干擾等都有著重要的意義。

2 三種不同結(jié)構(gòu)電抗器技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

干式電抗器按照結(jié)構(gòu)的不同又可以分為：干式空芯電抗器、干式鐵芯電抗器以及近幾年新開(kāi)發(fā)的干式磁屏蔽電抗器。下面就這三種類(lèi)型電抗器進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較分析。

2.1 結(jié)構(gòu)對(duì)比

干式空芯電抗器沒(méi)有鐵芯，磁路幾乎全是空氣，體積大，渦流損耗大。

干式鐵芯電抗器主磁路是由導(dǎo)磁率較高的硅鋼片材料構(gòu)成，所用的線圈的匝數(shù)比空芯少得多。為防止鐵芯飽和，鐵芯柱之間需設(shè)置一定的氣隙，振動(dòng)及噪音較大。

干式磁屏蔽電抗器線圈內(nèi)外層均加入屏蔽筒。磁通大部分經(jīng)內(nèi)、外屏蔽筒形成閉合回路。磁屏蔽電抗器的鐵芯是不閉合的，其上、下兩端的磁路是相當(dāng)長(zhǎng)的空氣段，這2處仍有部分漏磁，但漏磁比空芯電抗器小得多。

2.2 運(yùn)行穩(wěn)定性

空芯電抗器線圈可耐受電壓有限，絕緣穩(wěn)定性不高。干式鐵芯電抗器及磁屏蔽電抗器的線圈、鐵芯絕緣均為真空澆注環(huán)氧樹(shù)脂，絕緣穩(wěn)定性很高。

鐵芯電抗器由于鐵芯柱之間氣隙的存在，振動(dòng)較大，鐵芯夾件在運(yùn)行中易松動(dòng)，需定期進(jìn)行緊固。磁屏蔽電抗器的鐵芯（屏蔽筒）是用浸透環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃絲束纏緊后與線包整體固化而成，固化后鐵芯被緊緊地包裹在固化物中，避免了鐵芯的振動(dòng)受潮，保證了能戶(hù)外安裝使用。

2.3 性能對(duì)比

2.3.1 體積及占地面積

以某變需安裝的容量為三相容量為10000kVar（單相容量為3334kVar）的10kV并聯(lián)電抗器為例（以下均同）。

根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小及漏磁的大小，傳統(tǒng)干式空芯電抗器占地約50m2，干式鐵芯電抗器占地約12m2，磁屏蔽電抗器占地約16m2。

2.3.2 產(chǎn)品損耗

根據(jù)國(guó)內(nèi)幾家大型電抗器廠家提供的損耗加權(quán)平均值：干式空芯63.5kW，干式鐵芯42kW，干式磁屏蔽46kW。

2.3.3 漏磁污染

空芯電抗器的漏磁較大。

鐵芯電抗器由于擁有良好的導(dǎo)磁介質(zhì)，其漏磁幾乎可以不考慮。

磁屏蔽電抗器的鐵芯是不閉合的，其上、下兩端的磁路是一段空氣段，這2處仍有部分漏磁，但漏磁非常小。

2.3.4 噪 音

空芯運(yùn)行時(shí)噪音低，一般不大于50dB。

鐵芯電抗器一般不大于59dB。

磁屏蔽電抗器由于鐵芯中無(wú)氣隙，一般不大于55dB。

2.4 全壽命運(yùn)行成本比較

使用時(shí)間40年，對(duì)使用干式空芯、干式鐵芯、干式磁屏蔽并聯(lián)電抗器成本（按利率7%計(jì)算現(xiàn)值）進(jìn)行對(duì)比：

2.4.1 一次性投資

根據(jù)湖南省電力公司2015年國(guó)網(wǎng)第四次集中規(guī)模招標(biāo)物資中標(biāo)價(jià)格并參考近期內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)情況，干式空芯電抗器、干式鐵芯電抗器、干式磁屏蔽電抗器一次投資分別為34.75萬(wàn)元、68.72萬(wàn)元、40.96萬(wàn)元。

2.4.2 電能損耗分析

運(yùn)行電能損耗值按照國(guó)標(biāo)值計(jì)算，按每天用電低谷時(shí)補(bǔ)償8h，全年運(yùn)行2920h，壽命40年計(jì)算。

干式空芯電抗器、干式鐵芯電抗器、干式磁屏蔽電抗器全壽命周期內(nèi)電費(fèi)損失折現(xiàn)值約分別為264.88萬(wàn)元、177.97萬(wàn)元、190.38萬(wàn)元。（按綜合電價(jià)0.5元/kWh、折現(xiàn)率7%、價(jià)格增長(zhǎng)指數(shù)5%考慮）

2.4.3 全壽命周期內(nèi)成本分析

表1 不同類(lèi)型電抗器全壽命周期總成本比較表（單位：萬(wàn)元）

2.4.4 三種不同結(jié)構(gòu)電抗器技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較

表2 不同類(lèi)型電抗器技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較表

3 結(jié)論

根據(jù)上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可知，干式空芯電抗器雖然一次性投資最低，但是由于運(yùn)行損耗高，因此全壽命周期內(nèi)使用總成本最高。而且干式空芯電抗器運(yùn)行穩(wěn)定性不好，對(duì)周?chē)刂齐娖?、儀器儀表影響大，國(guó)內(nèi)已有許多變電站發(fā)生過(guò)并聯(lián)空芯電抗器燒毀現(xiàn)象，在國(guó)網(wǎng)公司2011年下達(dá)的一次通用設(shè)備中，10kV干式空芯并聯(lián)電抗器已屬于非標(biāo)產(chǎn)品，因此不建議使用。

干式磁屏蔽電抗器全壽命周期內(nèi)使用總成本最低，比鐵芯電抗器低6.22%，因此當(dāng)電抗器采用戶(hù)外布置方案時(shí)，由于運(yùn)行穩(wěn)定性高、綜合成本低、運(yùn)行維護(hù)方便，建議采用干式磁屏蔽電抗器。當(dāng)變電站采用全戶(hù)內(nèi)布置方案時(shí)，由于戶(hù)內(nèi)變電站布置緊湊，而干式鐵芯電抗器占地面積最省，漏磁最小，對(duì)建筑物及其它設(shè)備的影響最小，且鐵芯電抗器戶(hù)內(nèi)布置時(shí)總使用成本與干式磁屏蔽電抗器相差不大，建議使用干式鐵芯電抗器。

TM47

A

2095-2066（2016）33-0029-02

2016-11-2

李 君（1982-），女，工程師，本科，主要從事電力設(shè)計(jì)工作。