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1、第三章 电气主接线第四节 限制短路电流的方法第四节 限制短路电流的方法问题的提出： 在发电机或变电所的610kV母线上发生 短路时，短路电流的数值可能很大，致使电 气设备的选择发生困难，或使所选择的设备 容量升级，投资增加。 第四节 限制短路电流的方法限制短路电流可使得：发电机电压和变电所的610kV出线回路 中能采用容量不升级的电器(选择轻型断路器) 及截面较小的电力电缆，节约投资。维持母线电压于较高水平，提高供电可靠 性。第四节 限制短路电流的方法采用适合的主接线形式及运行方式 选择计算阻抗比较大的接线形式或运行方式，减少并联 支路，增大电源至短路点的等效电抗。 例如：限制接入发电机电压母
2、线的发电机台数和容量；大容量的发电机采用单元接线形式；降压变电所中低压侧分段断路器平时断开运行，即采用 变压器在低压侧分列运行的方式；合理地断开环网（在环网中穿越功率最小处开环运行） 等。这些措施都可以增大系统阻抗，减小短路电流。第四节 限制短路电流的方法装设限流电抗器 装设母线分段电抗器普通电抗器分裂电抗器母线电抗器 线路电抗器 限流电抗器分 装设地点：在发电机电压的 610kV母线分段处。 作用：限制来自另一母线的发 电机所提供的短路电流（限制 发电厂内部的短路电流），对 系统提供的短路电流也能起到 一定的限制作用。由于母线电抗器的额定电流较大，由上式可以看出：在相同 额定电抗百分值下的母
3、线电抗器的电抗有名值较线路电抗器小 ，故其对对出线线回路的限流作用较较小。 母线电抗器的参数选择：IN =(0.5 0.8) IGmaxxL %= 8% 12%电抗有名值：加装母线电抗器后：可使所选择的发电机、主变、分段断路器 、母联断路器等容量不升级，减少投资。母线电抗器对对出线线回路的限流作用较较小：2装设线路电抗器 装设设地点：在线线路隔离开关与线线 路断路器之间间。 作用：限制电缆线电缆线 路的短路电电流 （架空线线路的电电抗大，不需装电电抗 器）。 加装线路电抗器后： a) 可使电缆线电缆线 路的断路器容量不升级； b)电缆电缆 截面减小； c) 维持母线残压在较高数值，这对其他回路
4、正常运行有利。xL %= 3% 6%线路电抗器的参数选择：IN一般为300 600A第四节 限制短路电流的方法3装设分裂电抗器 分裂电抗器的图形符号、一相接线及等效电路如图3-20所示。 结构参数分裂电电抗器是一个中间间有抽头头的电电感线图线图 ，中间间抽头头将电电抗器分成了 两个分支（也称为为两个臂）。两个分支线线圈的缠绕缠绕 方向与结结构参数都相同 ，其间间存在互感。 分裂电电抗器的每臂自感为为L，两臂间间的互感为为M，互感系数f =M / L， 它与电电抗器的结结构有关，一般取f =0.5。 每臂自感抗xL=L， 两臂间间的互感抗xM=M=f L=f xL。作用分析如果分裂电电抗器的工作
5、方式是 公共端3接电电源，两个臂1、2接均 衡负负荷。 1) 正常运行时时，所接的负负荷电电流大致相等但方向相反，在两个 臂中产产生的磁通的方向也是相反的，则则每臂的电压电压 降为为由此可见见，正常运行时时，由于互感的作用，每臂的电电抗值值 只有其自感电电抗的一半，故正常工作时时的电压损电压损 失较较小 。 2) 当1端发生短路时，若忽略臂2上 的负荷电流，此时臂1上的电压降为 由于1端发发生短路时时互感作用很小，每臂的等值电值电 抗为为每 臂的自感电电抗xL，大于正常运行时时的电电抗，故限流作用强。 缺点：一臂负负荷变动过变动过 大时时，另一臂将产产生较较大的电压电压 波 动动；一臂短路、另
6、一臂接有负负荷时时，由于互感电势电势 的作用，将 在另一臂产产生感应过电压应过电压 。 第四节 限制短路电流的方法装设地点a）装于直配电缆馈线上，每臂可以接一回或几回出线；b）装于发电机回路中，此时同时起母线电抗器和出线电抗器的作用；c）装于变压器低压侧回路中，可以是主变压器或厂用变压器回路。分裂电抗器 4采用低压分裂绕组变压器 结构：低压压分裂绕组变压绕组变压 器是一种将低压绕组压绕组 分裂成为为相同容量的两个绕绕 组组的变压变压 器，其电电路图图形符号及等效电电路见图见图常见应见应 用 1) 常用于发电发电 机变压变压 器扩扩大单单元接线线（如图图a所示），限制发电发电 机出口短路时时的短
7、 路电电流； 2) 作为为大容量机组组的高压压厂用变压变压 器（如图图b所示），以限制厂用电电系统统的短路电电流 。 图图c是它们们的等效电电路，图图d是正常运行时时的等效电电路图图。图图c中x1为为高压绕组电压绕组电 抗， 数值值很小。x2、 x2分别为别为 两个分裂低压绕组压绕组 的电电抗，它们们的数值值相等而且比较较大。 作用分析（请同学们自己分析）第四节 限制短路电流的方法三、发电厂和变电所中采用的限流措施1. 降压变电所采用变压器在低压侧分列运行的方式；310、6kV出线上装设线路电抗器。 2在主变低压侧装设普通电抗器或分裂电抗器； 1在发电机电压母线的分段回路装设电抗器； 2扩大单元接线或厂用电回路装设采用低压分裂绕组变压器； 3发电机电压出线上装设线路电抗器。 发电厂：变电所：第四节 限制短路电流的方法
