1． 裝置應用(yòng)方法

應用(yòng)于變電站有兩台主變、單母分(fēn)段的(de)主接線方式。具體用(yòng)法是将DDX1限流器（FCL）與母聯斷路器串聯使用(yòng)，見圖1。

圖1  DDX1限流器在母聯位置的(de)應用(yòng)

2． 裝置原理(lǐ)及應用(yòng)背景

DDX1限流器是采用(yòng)高(gāo)科技專利技術的(de)超高(gāo)速開關，起動電流值可(kě)以通(tōng)過其電子控制器整定。它正常運行時(shí)相當于一個(gè)旁路銅排，流過負載電流；出線發生短路時(shí)，能在短路電流剛剛上升的(de)3~5ms内瞬間開斷故障電流，将兩段母線分(fēn)開，使出線開關所承受的(de)短路電流減小約50%（關于DDX1限流器的(de)構成和(hé)原理(lǐ)另見其說明(míng)書(shū)）。限流器安裝前後短路點電流的(de)波形圖見圖2。圖中短路瞬間電壓過零，所以短路電流的(de)非周期分(fēn)量最大(dà)，縱坐(zuò)标表示短

圖2 短路電流波形

路電流的(de)峰值（系統可(kě)能出現的(de)短路電流峰值1.8×1.414×I_DL≈2.5 I_DL，其中I_DL爲系統額定短路電流有效值）。

在母聯位置采用(yòng)FCL的(de)背景有如下(xià)幾種：

●        ­原變電站隻有#1主變，後來(lái)由于該地區(qū)負荷增大(dà)需要作增容改造，加裝#2主變。在母聯斷路器閉合運行時(shí)，原來(lái)出線斷路器開斷能力不夠，需要全部更換；且新上工程出線開關都要選用(yòng)高(gāo)參數開關，這(zhè)樣就造成工程投資龐大(dà)；而在母聯處串聯FCL後，所有開關都不用(yòng)更換，新裝備的(de)開關也(yě)可(kě)以選用(yòng)小開斷能力斷路器，使問題得(de)到合理(lǐ)解決，節約巨額投資。

●        原變電站就有#1、#2主變，後來(lái)由于該地區(qū)負荷增大(dà)需要作增容改造，将#1、#2主變更換爲大(dà)容量的(de)變壓器，造成在母聯開關閉合運行時(shí)，所有出線開關的(de)短路開斷能力均不能滿足要求。這(zhè)時(shí)采用(yòng)FCL也(yě)是最佳的(de)解決方案。

●        原變電站就有#1、#2主變，母聯開關分(fēn)裂運行，後來(lái)由于兩段母線負荷發展不平衡，或者在夏季高(gāo)峰負荷的(de)特殊時(shí)期，或者出于提高(gāo)電能質量、減小變壓器損耗及提高(gāo)供電可(kě)靠性的(de)要求，需要将母聯開關閉合運行，因而導緻所有出線開關開斷短路能力不夠。這(zhè)時(shí)FCL也(yě)能發揮其最佳效能。

3．分(fēn)段母線并列運行的(de)條件及優缺點

分(fēn)段母線并列運行的(de)條件：（1）相位相同，接線組别相同；（2）電壓比相同；（3）短路電壓差不大(dà)于10%；（4）容量比不超過3：1。如果不能滿足上述（2）、（3）、（4）條件時(shí)，在任何一台變壓器都不會過載的(de)情況下(xià)，也(yě)可(kě)以并列運行。并列運行後有如下(xià)優點：

●        優化(huà)負荷分(fēn)配

兩台主變的(de)負荷可(kě)以自動優化(huà)分(fēn)配，有利于變壓器自身的(de)合理(lǐ)使用(yòng)，保證變壓器正常的(de)使用(yòng)壽命。同時(shí)還(hái)有可(kě)觀的(de)節能降耗的(de)功效，這(zhè)點在後面再闡述。

●        降低網絡阻抗

變壓器有一定的(de)阻抗，尤其是現在使用(yòng)的(de)高(gāo)阻抗變壓器。并列運行後，網絡阻抗降低，有利于提高(gāo)變電站帶負荷的(de)能力，尤其是感性沖擊負荷（如大(dà)型電動機的(de)啓動）。同時(shí)帶負荷的(de)能力的(de)增強，可(kě)以使現有設備充分(fēn)發揮效能，緩解地區(qū)性或季節性供電緊張局勢。

●        提高(gāo)供電質量及可(kě)靠性

提高(gāo)電能質量及可(kě)靠性一直是電力系統追求的(de)目标。由于并列運行後帶負荷能力增強，使母線電壓更爲穩定，電壓質量得(de)以提高(gāo)。另外由于有兩路電源同時(shí)供電，所以任何一路電源出現故障或臨時(shí)退出，所有負荷或重要負荷可(kě)以不間斷供電，顯然供電的(de)可(kě)靠性得(de)到提高(gāo)。

●        節能降耗

假若兩台同容量的(de)變壓器分(fēn)裂運行時(shí)，一台主變負荷電流爲I，另一台負荷電流爲0.5I，又假設兩變壓器的(de)總電阻均爲r，則兩變壓器的(de)有功損耗W₁=1.25rI²；這(zhè)時(shí)若将兩台變壓器并列運行，兩台變壓器的(de)負荷電流都将是0.75I，這(zhè)時(shí)的(de)有功損耗W₂=1.125rI²。節能降耗率爲（W₁- W₂）/ W₁=10%。不難推算(suàn)出極限情況可(kě)以降耗50%。可(kě)見，并列運行具有明(míng)顯的(de)節能降耗作用(yòng)。具體的(de)說，假設兩台主變容量均爲50MVA，單台主變總有功損耗210kW，其中空載損耗80kW，平時(shí)運行時(shí)負載很不平衡，其中一台滿載，另一台近乎空載，則當母聯開關打開時(shí)，兩台主變總損耗P1≈210+80=290kW，而母聯開關合上後總損耗P2≈80×2+（210-80）/2=225kW，節能△P=P1-P2=65kW。

       并列運行的(de)唯一缺點就是需要提高(gāo)所有出線開關的(de)短路電流開斷能力，同時(shí)需要提高(gāo)相關電氣設備在短路電流沖擊下(xià)的(de)動熱(rè)穩定能力，增加工程及設備造價。而采用(yòng)FCL後，這(zhè)一缺點将不複存在。

4． 國内外應用(yòng)情況

限流器的(de)上述用(yòng)法在發達國家占限流器總使用(yòng)量的(de)50％，可(kě)見國外分(fēn)段母線并列運行非常普遍。近幾年我國電力緊張局勢雖然有所緩和(hé)，但在很多(duō)情況下(xià)在很多(duō)地區(qū)仍然會出現電力緊缺。所以充分(fēn)發揮現有供電設備的(de)能力、提高(gāo)電能質量及可(kě)靠性勢在必行。目前許多(duō)變電站已經采取了(le)并列運行的(de)方式，稱爲全方式運行，而限制短路電流、降低系統動熱(rè)穩定參數的(de)問題也(yě)就随之而來(lái)。相信FCL将在這(zhè)一領域發揮重要作用(yòng)。

5． 運行事項

●        限流器動作整定值可(kě)由用(yòng)戶和(hé)制造廠家協商确定，僅當短路電流達到一定水(shuǐ)平時(shí)才讓其動作，在小短路水(shuǐ)平時(shí)限流器無需動作，達到節約運行成本的(de)效果；

●        限流器動作後應盡快(kuài)更換備品。