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限制短路電流的(de)現有措施
發布時(shí)間:2017-06-21 閱讀:

 目前,國内外電力系統普遍采取的(de)短路電流限制措施主要有:

(1)  發展更高(gāo)一級電壓電網,下(xià)一級電網分(fēn)層、分(fēn)區(qū)運行

發展更高(gāo)一級電壓電網是限制短路電流最有效和(hé)最根本的(de)方法,但該方法投資較 大(dà),并且涉及環境污染問題。分(fēn)層、分(fēn)區(qū)運行使網絡層次清晰,便于調度操作和(hé)事故 處理(lǐ),能夠限制短路容量,提高(gāo)系統穩定性,但是實行電網分(fēn)區(qū)運行後,斷開了(le)各片 電網之間的(de)聯系,使電網結構減弱,引起潮流分(fēn)布改變,導緻供電可(kě)靠性明(míng)顯降低。

(2)  采用(yòng)直流輸電技術

直流輸電系統隻輸送有功功率,不輸送無功功率,因此通(tōng)過背靠背直流輸電系統 将己有的(de)交流系統适當分(fēn)片,可(kě)以很好地限制短路電流水(shuǐ)平,但該方法投資較大(dà)。

(3)  采用(yòng)合理(lǐ)的(de)電源接入方式

在選擇電廠并網點時(shí),應充分(fēn)考慮對(duì)原有系統短路電流水(shuǐ)平的(de)影(yǐng)響。另外,大(dà)電 廠之間應避免直接聯絡,大(dà)力推廣發電廠以單機、單變、單線方式接入系統,并根據 實際情況分(fēn)别連接到不同的(de)變電站。

(4)  變電站采用(yòng)母線分(fēn)段運行

該措施實施方便,但将降低系統供電的(de)可(kě)靠性,且會引起母線負荷分(fēn)配不均,增 加損耗。

(5)  采用(yòng)分(fēn)裂低壓繞組變壓器

與普通(tōng)變壓器相比,在容量、電抗相同的(de)情況下(xià),分(fēn)裂變壓器的(de)低壓側短路電流 可(kě)減少爲普通(tōng)變壓器的(de)1/2〜1/4。

(6)  采用(yòng)高(gāo)阻抗發電機和(hé)變壓器

發電機采用(yòng)高(gāo)阻抗可(kě)以減小空氣間隙,縮小設備體積,降低空載損耗,減小勵磁 機容量,但加大(dà)發電機的(de)阻抗會增大(dà)發電機正常情況下(xià)的(de)相角差,影(yǐng)響系統的(de)靜态穩 定,另外,漏磁增加,故障初期過渡阻抗增加,與此同時(shí)因轉動慣量減小更進一步使 動态穩定性下(xià)降。采用(yòng)高(gāo)阻抗變壓器也(yě)同樣面臨類似問題,另外采用(yòng)高(gāo)阻抗變壓器會 增加無功損耗和(hé)電壓降落。

      (7) 加裝限流電抗器

加裝限流電抗器是目前技術最爲成熟,也(yě)是應用(yòng)最爲廣泛的(de)一種短路電流限制措 施。目前系統中采用(yòng)的(de)限流電抗器主要有:串聯電抗器、母線分(fēn)段電抗器、出線電抗 器、分(fēn)裂電抗器和(hé)中性點接地電抗器。

限流電抗器在系統正常運行期間承受一定的(de)電壓,造成系統電壓損失,并産生一 定的(de)損耗和(hé)電磁幹擾,給系統穩定性帶來(lái)一些負面影(yǐng)響,有些地方可(kě)能還(hái)要加裝無功 補償設備,增加了(le)系統投資。另外,限流電抗器由于受到正常運行工況下(xià)電壓的(de)限制, 電抗值一般不能選擇太大(dà),限流效果受到一定影(yǐng)響。

(8) 負荷開關一恪斷器組合電器

負荷開關一溶斷器組合電器是曆史甚爲悠久的(de)故障限流器,已經廣泛應用(yòng)于10kV 城(chéng)網配電變壓器的(de)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(xià)幾個(gè)部分(fēn)組成:可(kě)爆破開斷的(de)載流隔離器、高(gāo)壓限流熔 斷器(HVRF)、檢測故障電流的(de)傳感器以及電子判别和(hé)隔離脈沖點火系統。其特點爲: ①适用(yòng)于大(dà)電流快(kuài)速限流開斷場(chǎng)合;②裝置本身的(de)功耗很低;③體積小,安裝維護費 用(yòng)低;④電壓等級不高(gāo),僅限于中壓領域;⑤不具備自動恢複功能,無法實現自動重 合閘。


總之,現有的(de)技術措施盡管在某種程度上可(kě)以抑制電網的(de)短路電流,但對(duì)電網運 行的(de)靈活性與經濟性都會帶來(lái)不同程度的(de)負面影(yǐng)響。故障限流器作爲一種有效的(de)技術 措施,能夠限制電網的(de)短路容量,極大(dà)地減輕斷路器等各種高(gāo)壓電氣設備的(de)動、熱(rè)穩 定負擔,提髙其動作可(kě)靠性和(hé)使用(yòng)壽命,保證電網的(de)安全與穩定運行。另一方面,由 于限制了(le)短路容量,有可(kě)能顯著降低對(duì)電網中各種電氣設備(如變壓器、斷路器、互 感器等以及電網結構的(de)設計容量要求,大(dà)大(dà)節省投資。因此研究性能優良、經濟合 理(lǐ)的(de)新型故障限流器是大(dà)勢所趨,對(duì)我國電網建設具有重要的(de)現實意義和(hé)應用(yòng)價值。