1、变电站电气设计需合理采用限流措施摘要：目前，随着我国经济建设的不断发展，新疆地区的用电量也持续增加。电力系统短路电流大幅度增加后引起的危害已经成为了电力系统运行过程中所面临的一个主要问题，同时也给电力系统管理人员的工作带来的挑战。为了保证电力系统持续稳定运行，限制短路电流是不容忽视的。本文通过对短路电流增加带来的危害进行分析，并在此基础上介绍变电站电气设计中限制短路电流的具体措施，从而确保电力系统运行的安全性和稳定性。 关键词：变电站；电气设计；限流 Abstract: at present, with the continuous development of Chinas economic
2、 construction, Xinjiang area electricity use is increasing. Harm caused by short circuit current greatly increased after the power system has become a major problem faced by power system operation process, but also to bring the power system management challenges. In order to ensure sustained and sta
3、ble operation of power system, short-circuit current limitation can not be ignored. In this paper, by increasing the harm to the short circuit current is analyzed, and based on this, the specific measures to limit short-circuit current electrical design of substation, so as to ensure the power syste
4、m security and stability. Keywords: substation; electrical design; limiting 中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号： 近几年来，随着社会发展脚步的不断加快，人们对电力系统的需求也不断增加，如果变电运行过程中出现短路电流大幅度增加的现象，不仅会给造成整个电力系统运行不稳定，而且还会影响到人们的生活和企业的生产。因此，采取科学合理的措施对短路电流进行必要的限制是不容忽视的。工作人员在对限流方法进行选择的时候，不仅确保其具有科学性，而且还要尽可能做到经济性，从而确保电力系统的安全、稳定、经济可靠的运行。 一、短路电流
5、增加带来的危害 在电力系统运行过程中，出现短路电流大幅度增加的现象会带来很大的危害，这些危害主要体现在以下几个方面： 1.1 增加投资成本 在变电站运行过程中，一旦出现短路电流大幅度增加的现象，原有的断路器和相应的电气设备就无法满足变电站的运行需求，很容易出现线路运行不稳定的情况。因此，为了确保短路电流增加之后的线路安全运行，就必须选取更大遮断电流的断路器和电气设备，这样就必然会增加投资成本。 1.2 故障点的破坏性增大 短路电流大幅度增加以后，整个电力系统都会产生变化，无论是架空线路故障点的破坏程度，还是绝缘子的破损程度，相对于电流增加之前都会较为严重，导线熔断也会比较严重。除此之外，短路电
6、流大幅度增加还会危及到其他电缆的正常使用，破坏面积较大，修复起来也比较困难，给变电站的正常运行带来了很大的影响。 1.3 增加对通信线路的危害 当变电站出现短路电流大幅度增加的现象之后，如果电流发生不对称短路，那么就会导致不平衡电流产生足够的磁通，在邻近的电路内感应出很大的电动势，这对架设在高压电力线路附近的通信线路或铁道信号系统，尤其是平行于电力线路的通信线路，危害性大大增加。 1.4 增加对主变压器的损害 通常情况下，即使变电站在正常运行的情况下，馈线短路电磁力也会对变压器产生一定程度的影响，然而，这种影响在短路电流增加以后也会大幅度增加，而且这种损坏还存在一定的潜伏性。这种损坏程度如果达
7、到一定程度，那么就会对主变压器造成不可估量的损坏。 2、短路电流的计算 短路电流的计算方法是科学选择限制短路电流措施的重要依据，相关工作人员应该根据短路电流的实际情况来选择合理的计算方法。一般来说，短路电流的计算主要有对称短路电流的计算和不对称短路电流的计算两种情况。 2.1 对称短路电流的计算 图 1：对称短路网络 图 1 中所表示的是变电站系统发生非金属性短路时候的情况，其中，f 为线路的故障点，在经过渡阻抗 Zf 发生短路。通常情况下，对于这种短路电流的计算要求并不是很高，所以，工作人员在计算过程中，可以将所有节点的负荷忽略不计，各个节点压分量的标么值都设置为 1，在这种情况下，短路电流
8、 If 以及短路后节点 i 的实际电压 Ui 表达式为： If=1/（Zff+Zf）(1) Ui=1Zif/(Zff+Zf)(2) 当知道各个节点阻抗矩阵的有关元素的前提下，利用上述公式就可以对短路电流进行计算。 2.2 不对称短路电流的计算 不对称短路电流的计算与对称短路电流的计算在步骤上并不存在明显的区别，都是在计算出故障口电流的基础上，再对网络中的各个节点电压进行计算，以此来确定系统中各个支路的电流，二者不同的是，不对称短路电流的计算进行时候，要分别按以下 3 个序来进行计算： 各种不对称故障的 Z、K2、K0 均可由有关的计算公式求得。 3、10KV 系统短路电流的限制措施 在对 10
9、KV 系统短路电流的进行限制的时候，主要应该从以下几个方面进行考虑： 3.1 变压器分列运行 10KV 系统在正常运行的情况下，母线短路电流只流过一台主变压器，其电流值相对于两台变压器并联运行的时候要小的多，这种情况下，就可以将变压器设置为分列运行，这样是为了解决在电压不足时，出现故障之后可以在分段断路器接通前提前停电，降低对设备的损害。 3.2 采用高阻抗变压器 采用高阻抗变压器，是限制短路电流的有效办法，它降低了系统短路的电流水平，减少了馈电线路对邻近通信线路的干扰和危害，有利于断路器等电气设备的选型。近年来，从国外引进的高阻抗变压器在系统上的运行效果很好，缺点是费用高。 3.3 配电系统
10、运行电压提高到 20KV 提高配电系统电压，馈电能力增强，短路电流大为降低，这种方法是限制短路电流的最根本、最有效的方法，但需要做配电网升压实德规划，目前，国家还在试行阶段，需积累一定的经验 4、结语 综上所述，随着新疆地区对电力系统安全运行要求的不断提高，针对变电运行过程中短路电流大幅度增加的现象，相关部门必须给予高度的重视，其不仅会影响到整个电力系统的安全运行，而且还会给人们的生活和企业的生产带来重大的影响。因此，相关工作人员必须全面掌握变电站运行需求的基础上，采取科学合理的方法对短路电流进行限制，从而确保变电运行系统能够稳定、安全的运行，满足人们对电力系统的需求。 参考文献： 1谢应祥.变电站电气设计需合理采用限流措施J.广东电力.2001(01) 2章剑缝.短路限流技术在电力系统中的应用研究D.浙江大学.2004 3吴荻.限制大电网短路电流水平的措施的研究D.浙江大学.2005
