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国网新一代调相机科技攻关取得全面突破 开发出全球领先的“发电机”!

北极星输配电网  来源:电网头条    2017/12/11 9:13:28  我要投稿  
所属频道: 电网建设  关键词:特高压 调相机 国家电网

北极星输配电网讯:今天介绍一个高大上的技术——调相机。调相机怎么调是个啥?我们分三步走:

1.有功/无功

这是两个带有哲学色彩的基本概念,有网友云:无功起势,有功见量,两者缺一不可又互相制约。

有功,也很容易理解,就是将电能转换成其他形式的能,比如手电筒,就是将电能转换成光能;电热毯,就是将电能转换成热能……

无功,是很多人一辈子都搞不懂的概念,头条君也是鼓起勇气,酝酿很久,才跟大家说这事。

无功≠无用。这事要从电磁感应说起,就长了……简单说,电离不开磁,磁也离不开电,磁能生电,电可生磁,电给磁用的功,就是无功。是不是有点晕,简单地讲,没有无功功率,电动机就不能转动、变压器就不能工作。

电科院的小哥哥做了个比喻:

有功是货,无功是车。货多车少,运不了;货少车多,不经济。大家再体会一下~

2.无功,多了不是,少了也不是

电网中,有功和无功同时存在,上面讲过,无功太多是不经济的。列个公式讲点原理:

P是有功功率,Q是无功功率,在一条输电线路上(当然电阻是不变的),在电压不变情况下,无功功率越大,电流越大。而输电损耗和电流是正相关,所以,为了减少损耗就要降低无功功率。

那个想把有功功率也给弄没的朋友,有功没了,你用啥电?

但是,事情并没有那么简单,无功功率太少也是不行的。电力系统安全稳定运行,离不开无功功率。无功功率不足,电压会降低,当电压处于极限值以下时,会形成电压越低、无功功率缺额越大的恶性循环,如果不及时处理,就会导致停电故障。

无功功率多了也不好,少了也不行,怎么办?调一调咯~

3.于是,调无功的调相机来了

能变身的调相机可以很好地解决这个问题!

调相机是一种特殊电机,它的作用就是调节无功:在系统电压偏低时,成为无功电源,向系统提供无功功率,将系统电压调高;在系统电压偏高时,成为无功负荷,从系统吸收无功功率,将系统电压调低。

有好奇宝宝问调的“相”是啥。其实就是电压和电流之间的相位角。电压相位有时会超前电流相位,有时会滞后电流相位,调一调,提高一下功率因数,输送效率会更高~

调相机具有优秀的性能,可在稳态、瞬态、暂态全时间尺度提供无功补偿和电压支撑。除了正常运行时的连续调节,在发生故障、电压跌落的瞬间,调相机能瞬间变身,利用它强劲的“爆发力”,快速释放大量无功功率,减小电网电压跌落的幅度和速度。

爆发力有多快?单位是以毫秒计的,就是一眨眼功夫!在故障恢复期间,电网电压较低,调相机还可以在数秒到数十秒内提供超过其额定容量1.5倍甚至更多的无功支撑,进而恢复电网电压。

在枢纽变电站、换流站及受端变电站、换流站,大都配有这种功能强大的“安全卫士”。

调相机是较早就开始使用的一种无功补偿设备,20世纪初美国就有应用。我国上世纪七八十年代投运第一代调相机。但是,第一代存在安全可靠性不高、运行维护繁杂等问题。随着特高压电网的建设及风电、光伏等新能源的大规模开发,保证电网运行平稳可靠,至关重要的就是建设新型调相机。

国家电网公司早就瞄准了这一技术领域。2016年,公司启动新一代调相机研发,根据特高压交直流混合大电网对调相机的功能需求,借鉴国内外发电机制造的最新技术,组织国内主力发电机厂、控制保护厂和科研、设计、试验及高等院校开展产学研联合攻关,全面突破了大幅提升暂动态性能的关键技术。

最近,传来好消息,日前,由哈尔滨电机厂研制的额定容量300兆乏全空冷新型调相机成功通过型式试验。此前,由上海电机厂研制的额定容量300兆乏双水内冷新型调相机已成功通过型式试验。两种技术路线新产品的试验成功,标志着国家电网公司新一代调相机科技攻关已取得全面突破,是一项世界级创新成就。

新一代,更厉害!

新一代调相机的次暂态、暂态性能和过负荷能力十分突出,是一种全新的、高性能、大容量“无功冲击发电机”,属国际首创。

特高压直流送端的扎鲁特、酒泉和锡盟换流站和受端的湘潭、临沂、南京和古泉换流站是第一批吃螃蟹哒。

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新一代调相机成功通过型式试验

原标题:喜讯!国家电网开发出全球领先的“发电机”!

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