调相机技术优缺点

新一代调相机的技术优势

1、容量大

相比于以往调相机组，新一代调相机容量有较大提高。之前我国运行的最大容量调相机为天津北郊变160Mvar机组，目前新设计的调相机组单机容量为300Mvar（进相运行能力为200Mvar），超过一般500kV变电站无功补偿装置容量，可为电网提供足够的无功支撑。同时，调相机容量的提高有利于降低单位造价。

2、少维护

以往调相机组的内冷却系统采用氢冷方式，需要制氢或储氢设备，每次启动前需采用二氧化碳进行气体置换，需设置密封油系统、氢系统、水系统等，对运行人员专业能力要求较高，运行维护工作量大。新一代调相机组可采用全密闭空冷形式，调相机运行时密闭的空气经轴端风扇加压后进入机组内部，将调相机冷却后，热风回到空气冷却器由外部冷却水进行冷却。相比传统调相机组，新一代调相机运行维护量大幅减少。

3、瞬时无功支撑能力强

为满足直流受端换相失败时系统对瞬时无功支撑的需求、以及直流送端抑制工频高压以防止风机脱网的需求，新一代调相机大幅减小了直轴次暂态电抗Xd？？的设计值，传统调相机Xd在0.25左右，经过特殊设计减少至0.15以下，从而提高了次暂态过程中的瞬时无功输出能力，相同工况下可提升至1.5倍以上。

4、暂态无功响应快

快速暂态无功响应特性对系统电压的恢复非常重要。电网故障时，调相机的无功响应速度主要与励磁系统强励倍数及直轴短路暂态时间常数Td？有关。为此，新一代调相机将励磁系统的强励倍数由以往的2倍提高至3.5倍，即能承受短时3.5倍强励电流导致的过负荷，过载能力大幅提高。同时，大幅降低Td的设计值，使调相机的无功响应速度得到了大幅提升。新一代调相机在电网故障时，1s内可以发出额定容量2倍以上的无功。

调相机技术优点

1、具备过载能力且无功输出受系统电压影响小。在强励作用下可短时间内发出超过2倍额定容量的无功，并且对于持续时间较长的故障可提供较强的无功支撑。

2、具备次暂态特性。能够在故障发生瞬间发出/吸收大量瞬时无功，支撑电网电压，抑制直流换相失败/工频过电压等。

3、具备深度进相能力。调相机最大进相能力约为额定容量的2/3。

4、运行稳定性好。调相机基于传统的同步电机技术，设备和控制技术成熟，抗干扰能力强，运行经验丰富。

5、使用寿命长，占地面积小。调相机使用寿命约30年，占地面积约为同容量SVC的1/3。

调相机技术缺点

1、增加短路电流。故障时调相机将向系统输出短路电流，不适用于短路电流问题突出的电网。

2、旋转设备运维相对复杂，功率损耗不高于1.5%。

3、调相机调节速度要慢于SVC、STATCOM，调相机从正常无功出力至输出最大强励无功功率的时间约1.2s。