限制短路電流的方法

1、限制短路電流的方法第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法問題的提出：?jiǎn)栴}的提出：在發(fā)電機(jī)或變電所的在發(fā)電機(jī)或變電所的610kV母線上發(fā)生母線上發(fā)生短路時(shí)，短路電流的數(shù)值可能很大，致使電短路時(shí)，短路電流的數(shù)值可能很大，致使電氣設(shè)備的選擇發(fā)生困難，或使所選擇的設(shè)備氣設(shè)備的選擇發(fā)生困難，或使所選擇的設(shè)備容量升級(jí)，投資增加。容量升級(jí)，投資增加。 第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法限制短路電流可使得：限制短路電流可使得：發(fā)電機(jī)電壓和變電所的發(fā)電機(jī)電壓和變電所的610kV出線回路出線回路中能采用容量不升級(jí)的電器中能采用容量不升級(jí)的電器(選擇輕型斷選擇輕型斷路器路器)及截面較小的

2、電力電纜，節(jié)約投資。及截面較小的電力電纜，節(jié)約投資。 維持母線電壓于較高水平，提高供電可靠維持母線電壓于較高水平，提高供電可靠性。性。第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法采用適合的主接線形式及運(yùn)行方式采用適合的主接線形式及運(yùn)行方式 選擇計(jì)算阻抗比較大的接線形式或運(yùn)行方式，減少并聯(lián)選擇計(jì)算阻抗比較大的接線形式或運(yùn)行方式，減少并聯(lián)支路，增大電源至短路點(diǎn)的等效電抗。支路，增大電源至短路點(diǎn)的等效電抗。 例如：例如：限制接入發(fā)電機(jī)電壓母線的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)和容量；限制接入發(fā)電機(jī)電壓母線的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)和容量；大容量的發(fā)電機(jī)采用單元接線形式；大容量的發(fā)電機(jī)采用單元接線形式；降壓變電所中低壓側(cè)分段斷路器

3、平時(shí)斷開運(yùn)行，即采用降壓變電所中低壓側(cè)分段斷路器平時(shí)斷開運(yùn)行，即采用變壓器在低壓側(cè)分列運(yùn)行的方式；變壓器在低壓側(cè)分列運(yùn)行的方式；合理地?cái)嚅_環(huán)網(wǎng)（在環(huán)網(wǎng)中穿越功率最小處開環(huán)運(yùn)行）合理地?cái)嚅_環(huán)網(wǎng)（在環(huán)網(wǎng)中穿越功率最小處開環(huán)運(yùn)行）等。等。這些措施都可以增大系統(tǒng)阻抗，減小短路電流。這些措施都可以增大系統(tǒng)阻抗，減小短路電流。第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法 裝設(shè)限流電抗器裝設(shè)限流電抗器 裝設(shè)母線分段電抗器裝設(shè)母線分段電抗器普通電抗器普通電抗器分裂電抗器分裂電抗器母線電抗器母線電抗器 線路電抗器線路電抗器 限流電抗器分限流電抗器分 裝設(shè)地點(diǎn)：裝設(shè)地點(diǎn)：在發(fā)電機(jī)電壓的在發(fā)電機(jī)電壓的610k

4、V母線分段處。母線分段處。 作用：作用：限制來自另一母線的發(fā)限制來自另一母線的發(fā)電機(jī)所提供的短路電流（限制電機(jī)所提供的短路電流（限制發(fā)電廠內(nèi)部的短路電流），對(duì)發(fā)電廠內(nèi)部的短路電流），對(duì)系統(tǒng)提供的短路電流也能起到系統(tǒng)提供的短路電流也能起到一定的限制作用。一定的限制作用。 由于母線電抗器的額定電流較大，由上式可以看出：在相同由于母線電抗器的額定電流較大，由上式可以看出：在相同額定電抗百分值下的母線電抗器的電抗有名值較線路電抗器小，額定電抗百分值下的母線電抗器的電抗有名值較線路電抗器小，故其對(duì)出線回路的限流作用較小。故其對(duì)出線回路的限流作用較小。 母線電抗器的參數(shù)選擇：母線電抗器的參數(shù)選擇：IN =

5、(0.5 0.8) IGmaxxL %= 8% 12%NNLL3100%IUxx 電抗有名值：電抗有名值：加裝母線電抗器后：可使所選擇的發(fā)電機(jī)、主變、分段斷路器、加裝母線電抗器后：可使所選擇的發(fā)電機(jī)、主變、分段斷路器、母聯(lián)斷路器等容量不升級(jí)，減少投資。母聯(lián)斷路器等容量不升級(jí)，減少投資。母線電抗器對(duì)出線回路的限流作用較小：母線電抗器對(duì)出線回路的限流作用較?。?裝設(shè)線路電抗器裝設(shè)線路電抗器 裝設(shè)地點(diǎn)：在線路隔離開關(guān)與線裝設(shè)地點(diǎn)：在線路隔離開關(guān)與線路斷路器之間。路斷路器之間。作用：限制電纜線路的短路電流作用：限制電纜線路的短路電流（架空線路的電抗大，不需裝電抗（架空線路的電抗大，不需裝電抗器）。器）

6、。 加裝線路電抗器后：加裝線路電抗器后：a) 可使可使電纜線路的電纜線路的斷路器容量不升級(jí)；斷路器容量不升級(jí)；b)電纜電纜截面減小；截面減??；c) 維持母線殘壓在較高數(shù)值，這對(duì)其他回路正常運(yùn)行有利。維持母線殘壓在較高數(shù)值，這對(duì)其他回路正常運(yùn)行有利。xL %= 3% 6% 線路電抗器的參數(shù)選擇：線路電抗器的參數(shù)選擇：IN一般為一般為300 600A第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法3 3裝設(shè)分裂電抗器裝設(shè)分裂電抗器 分裂電抗器的圖形符號(hào)、一相接線及等效電路如圖分裂電抗器的圖形符號(hào)、一相接線及等效電路如圖3-20所示。所示。 結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù) 分裂電抗器是一個(gè)中間有抽頭的電感線圖，

7、中間抽頭將電抗器分成了兩分裂電抗器是一個(gè)中間有抽頭的電感線圖，中間抽頭將電抗器分成了兩個(gè)分支（也稱為兩個(gè)臂）。兩個(gè)分支線圈的纏繞方向與結(jié)構(gòu)參數(shù)都相同，個(gè)分支（也稱為兩個(gè)臂）。兩個(gè)分支線圈的纏繞方向與結(jié)構(gòu)參數(shù)都相同，其間存在互感。其間存在互感。 分裂電抗器的每臂自感為分裂電抗器的每臂自感為L(zhǎng)，兩臂間的互感為，兩臂間的互感為M，互感系數(shù)，互感系數(shù)f =M / L， 它與電抗器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取它與電抗器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取f =0.5。 每臂自感抗每臂自感抗xL=L， 兩臂間的互感抗兩臂間的互感抗xM=M=f L=f xL。 作用分析作用分析如果分裂電抗器的工作方式是如果分裂電抗器的工作方式是公共端

8、公共端3接電源，兩個(gè)臂接電源，兩個(gè)臂1、2接均接均衡負(fù)荷。衡負(fù)荷。 1) 正常運(yùn)行時(shí)，所接的負(fù)荷電流大致相等但方向相反，在兩個(gè)正常運(yùn)行時(shí)，所接的負(fù)荷電流大致相等但方向相反，在兩個(gè)臂中產(chǎn)生的磁通的方向也是相反的，則每臂的電壓降為臂中產(chǎn)生的磁通的方向也是相反的，則每臂的電壓降為2)1(LLML31xIjxfIjxIjxIjU 由此可見，正常運(yùn)行時(shí)，由于互感的作用，每臂的電抗值由此可見，正常運(yùn)行時(shí)，由于互感的作用，每臂的電抗值只有其自感電抗的一半，故正常工作時(shí)的電壓損失較小只有其自感電抗的一半，故正常工作時(shí)的電壓損失較小 。 2) 當(dāng)當(dāng)1端發(fā)生短路時(shí)，若忽略臂端發(fā)生短路時(shí)，若忽略臂2上上的負(fù)荷電流，

9、此時(shí)臂的負(fù)荷電流，此時(shí)臂1上的電壓降為上的電壓降為 L31xIjU 由于由于1端發(fā)生短路時(shí)互感作用很小，每臂的等值電抗為每端發(fā)生短路時(shí)互感作用很小，每臂的等值電抗為每臂的自感電抗臂的自感電抗xL，大于正常運(yùn)行時(shí)的電抗，故限流作用強(qiáng)。，大于正常運(yùn)行時(shí)的電抗，故限流作用強(qiáng)。 缺點(diǎn)：一臂負(fù)荷變動(dòng)過大時(shí)，另一臂將產(chǎn)生較大的電壓波缺點(diǎn)：一臂負(fù)荷變動(dòng)過大時(shí)，另一臂將產(chǎn)生較大的電壓波動(dòng)；一臂短路、另一臂接有負(fù)荷時(shí)，由于互感電勢(shì)的作用，將動(dòng)；一臂短路、另一臂接有負(fù)荷時(shí)，由于互感電勢(shì)的作用，將在另一臂產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。在另一臂產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。 第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法 裝設(shè)地點(diǎn)裝設(shè)地點(diǎn)a

10、）裝于直配電纜饋線上，每臂可以接一回或幾回出線；）裝于直配電纜饋線上，每臂可以接一回或幾回出線；b）裝于發(fā)電機(jī)回路中，此時(shí)同時(shí)起母線電抗器和出線電抗器的作用；）裝于發(fā)電機(jī)回路中，此時(shí)同時(shí)起母線電抗器和出線電抗器的作用；c）裝于變壓器低壓側(cè)回路中，可以是主變壓器或廠用變壓器回路。）裝于變壓器低壓側(cè)回路中，可以是主變壓器或廠用變壓器回路。分裂電抗器分裂電抗器 4 4采用低壓分裂繞組變壓器采用低壓分裂繞組變壓器 結(jié)構(gòu)：低壓分裂繞組變壓器是一種將低壓繞組分裂成為相同容量的兩個(gè)繞組結(jié)構(gòu)：低壓分裂繞組變壓器是一種將低壓繞組分裂成為相同容量的兩個(gè)繞組的變壓器，其電路圖形符號(hào)及等效電路見圖的變壓器，其電路圖形

11、符號(hào)及等效電路見圖 常見應(yīng)用常見應(yīng)用1) 常用于發(fā)電機(jī)常用于發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線（如圖變壓器擴(kuò)大單元接線（如圖a所示），限制發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)的短路所示），限制發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)的短路電流；電流；2) 作為大容量機(jī)組的高壓廠用變壓器（如圖作為大容量機(jī)組的高壓廠用變壓器（如圖b所示），以限制廠用電系統(tǒng)的短路電流。所示），以限制廠用電系統(tǒng)的短路電流。圖圖c是它們的等效電路，圖是它們的等效電路，圖d是正常運(yùn)行時(shí)的等效電路圖。圖是正常運(yùn)行時(shí)的等效電路圖。圖c中中x1為高壓繞組電抗，數(shù)為高壓繞組電抗，數(shù)值很小。值很小。x2、 x2分別為兩個(gè)分裂低壓繞組的電抗，它們的數(shù)值相等而且比較大。分別為兩個(gè)分裂低壓繞組的電抗，它們的數(shù)值相等而且比較大。 作用分析（請(qǐng)同學(xué)們自己分析）作用分析（請(qǐng)同學(xué)們自己分析）第四節(jié)第四節(jié) 限制短路電流的方法限制短路電流的方法三、發(fā)電廠和變電所中采用的限流措施三、發(fā)電廠和變電所中采用的限流措施1. 降壓變電所采用變壓器在低壓側(cè)分列運(yùn)行的方式；降壓變電所采用變壓器在低壓側(cè)分列運(yùn)行的方式；310、6kV出線上裝設(shè)線路電抗器。出線上裝設(shè)線路電抗器。 2在主變低壓側(cè)裝設(shè)普通電抗器或分裂電抗器；在主變低壓側(cè)裝