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限制短路电流的现有措施
发布时间:2017-06-21 阅读:

 目前,国内外电力系统普遍采取的短路电流限制措施主要有:

(1)  发展更高一级电压电网,下一级电网分层、分区运行

发展更高一级电压电网是限制短路电流最有效和最根本的方法,但该方法投资较 大,并且涉及环境污染问题。分层、分区运行使网络层次清晰,便于调度操作和事故 处理,能够限制短路容量,提高系统稳定性,但是实行电网分区运行后,断开了各片 电网之间的联系,使电网结构减弱,引起潮流分布改变,导致供电可靠性明显降低。

(2)  采用直流输电技术

直流输电系统只输送有功功率,不输送无功功率,因此通过背靠背直流输电系统 将己有的交流系统适当分片,可以很好地限制短路电流水平,但该方法投资较大。

(3)  采用合理的电源接入方式

在选择电厂并网点时,应充分考虑对原有系统短路电流水平的影响。另外,大电 厂之间应避免直接联络,大力推广发电厂以单机、单变、单线方式接入系统,并根据 实际情况分别连接到不同的变电站。

(4)  变电站采用母线分段运行

该措施实施方便,但将降低系统供电的可靠性,且会引起母线负荷分配不均,增 加损耗。

(5)  采用分裂低压绕组变压器

与普通变压器相比,在容量、电抗相同的情况下,分裂变压器的低压侧短路电流 可减少为普通变压器的1/2〜1/4。

(6)  采用高阻抗发电机和变压器

发电机采用高阻抗可以减小空气间隙,缩小设备体积,降低空载损耗,减小励磁 机容量,但加大发电机的阻抗会增大发电机正常情况下的相角差,影响系统的静态稳 定,另外,漏磁增加,故障初期过渡阻抗增加,与此同时因转动惯量减小更进一步使 动态稳定性下降。采用高阻抗变压器也同样面临类似问题,另外采用高阻抗变压器会 增加无功损耗和电压降落。

      (7) 加装限流电抗器

加装限流电抗器是目前技术最为成熟,也是应用最为广泛的一种短路电流限制措 施。目前系统中采用的限流电抗器主要有:串联电抗器、母线分段电抗器、出线电抗 器、分裂电抗器和中性点接地电抗器。

限流电抗器在系统正常运行期间承受一定的电压,造成系统电压损失,并产生一 定的损耗和电磁干扰,给系统稳定性带来一些负面影响,有些地方可能还要加装无功 补偿设备,增加了系统投资。另外,限流电抗器由于受到正常运行工况下电压的限制, 电抗值一般不能选择太大,限流效果受到一定影响。

(8) 负荷开关一恪断器组合电器

负荷开关一溶断器组合电器是历史甚为悠久的故障限流器,已经广泛应用于10kV 城网配电变压器的开断与保护中。

(9) 混合式熔断器m

混合式溶断器一般由以下几个部分组成:可爆破开断的载流隔离器、高压限流熔 断器(HVRF)、检测故障电流的传感器以及电子判别和隔离脉冲点火系统。其特点为: ①适用于大电流快速限流开断场合;②装置本身的功耗很低;③体积小,安装维护费 用低;④电压等级不高,仅限于中压领域;⑤不具备自动恢复功能,无法实现自动重 合闸。


总之,现有的技术措施尽管在某种程度上可以抑制电网的短路电流,但对电网运 行的灵活性与经济性都会带来不同程度的负面影响。故障限流器作为一种有效的技术 措施,能够限制电网的短路容量,极大地减轻断路器等各种高压电气设备的动、热稳 定负担,提髙其动作可靠性和使用寿命,保证电网的安全与稳定运行。另一方面,由 于限制了短路容量,有可能显著降低对电网中各种电气设备(如变压器、断路器、互 感器等以及电网结构的设计容量要求,大大节省投资。因此研究性能优良、经济合 理的新型故障限流器是大势所趋,对我国电网建设具有重要的现实意义和应用价值。