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限制短路電流的現(xiàn)有措施
發(fā)布時間:2017-06-21 閱讀:

 目前,國內(nèi)外電力系統(tǒng)普遍采取的短路電流限制措施主要有:

(1)  發(fā)展更高一級電壓電網(wǎng),下一級電網(wǎng)分層、分區(qū)運行

發(fā)展更高一級電壓電網(wǎng)是限制短路電流最有效和最根本的方法,但該方法投資較 大,并且涉及環(huán)境污染問題。分層、分區(qū)運行使網(wǎng)絡(luò)層次清晰,便于調(diào)度操作和事故 處理,能夠限制短路容量,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,但是實行電網(wǎng)分區(qū)運行后,斷開了各片 電網(wǎng)之間的聯(lián)系,使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)減弱,引起潮流分布改變,導(dǎo)致供電可靠性明顯降低。

(2)  采用直流輸電技術(shù)

直流輸電系統(tǒng)只輸送有功功率,不輸送無功功率,因此通過背靠背直流輸電系統(tǒng) 將己有的交流系統(tǒng)適當(dāng)分片,可以很好地限制短路電流水平,但該方法投資較大。

(3)  采用合理的電源接入方式

在選擇電廠并網(wǎng)點時,應(yīng)充分考慮對原有系統(tǒng)短路電流水平的影響。另外,大電 廠之間應(yīng)避免直接聯(lián)絡(luò),大力推廣發(fā)電廠以單機、單變、單線方式接入系統(tǒng),并根據(jù) 實際情況分別連接到不同的變電站。

(4)  變電站采用母線分段運行

該措施實施方便,但將降低系統(tǒng)供電的可靠性,且會引起母線負(fù)荷分配不均,增 加損耗。

(5)  采用分裂低壓繞組變壓器

與普通變壓器相比,在容量、電抗相同的情況下,分裂變壓器的低壓側(cè)短路電流 可減少為普通變壓器的1/2?1/4。

(6)  采用高阻抗發(fā)電機和變壓器

發(fā)電機采用高阻抗可以減小空氣間隙,縮小設(shè)備體積,降低空載損耗,減小勵磁 機容量,但加大發(fā)電機的阻抗會增大發(fā)電機正常情況下的相角差,影響系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn) 定,另外,漏磁增加,故障初期過渡阻抗增加,與此同時因轉(zhuǎn)動慣量減小更進一步使 動態(tài)穩(wěn)定性下降。采用高阻抗變壓器也同樣面臨類似問題,另外采用高阻抗變壓器會 增加無功損耗和電壓降落。

      (7) 加裝限流電抗器

加裝限流電抗器是目前技術(shù)最為成熟,也是應(yīng)用最為廣泛的一種短路電流限制措 施。目前系統(tǒng)中采用的限流電抗器主要有:串聯(lián)電抗器、母線分段電抗器、出線電抗 器、分裂電抗器和中性點接地電抗器。

限流電抗器在系統(tǒng)正常運行期間承受一定的電壓,造成系統(tǒng)電壓損失,并產(chǎn)生一 定的損耗和電磁干擾,給系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來一些負(fù)面影響,有些地方可能還要加裝無功 補償設(shè)備,增加了系統(tǒng)投資。另外,限流電抗器由于受到正常運行工況下電壓的限制, 電抗值一般不能選擇太大,限流效果受到一定影響。

(8) 負(fù)荷開關(guān)一恪斷器組合電器

負(fù)荷開關(guān)一溶斷器組合電器是歷史甚為悠久的故障限流器,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于10kV 城網(wǎng)配電變壓器的開斷與保護中。

(9) 混合式熔斷器m

混合式溶斷器一般由以下幾個部分組成:可爆破開斷的載流隔離器、高壓限流熔 斷器(HVRF)、檢測故障電流的傳感器以及電子判別和隔離脈沖點火系統(tǒng)。其特點為: ①適用于大電流快速限流開斷場合;②裝置本身的功耗很低;③體積小,安裝維護費 用低;④電壓等級不高,僅限于中壓領(lǐng)域;⑤不具備自動恢復(fù)功能,無法實現(xiàn)自動重 合閘。


總之,現(xiàn)有的技術(shù)措施盡管在某種程度上可以抑制電網(wǎng)的短路電流,但對電網(wǎng)運 行的靈活性與經(jīng)濟性都會帶來不同程度的負(fù)面影響。故障限流器作為一種有效的技術(shù) 措施,能夠限制電網(wǎng)的短路容量,極大地減輕斷路器等各種高壓電氣設(shè)備的動、熱穩(wěn) 定負(fù)擔(dān),提髙其動作可靠性和使用壽命,保證電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運行。另一方面,由 于限制了短路容量,有可能顯著降低對電網(wǎng)中各種電氣設(shè)備(如變壓器、斷路器、互 感器等以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計容量要求,大大節(jié)省投資。因此研究性能優(yōu)良、經(jīng)濟合 理的新型故障限流器是大勢所趨,對我國電網(wǎng)建設(shè)具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。