04-04-限制短路电流的方法.pptx

第1页：第四章 电气主接线

第四章 电气主接线：本章讲解发电厂与变电站电气主接线的基本形式，以及限制短路电流的方法和典型主接线分析。

第2页：4.4 限制短路电流的方法

§4.4 限制短路电流的方法：本节介绍限制短路电流的常用措施，包括装设限流电抗器、采用低压分裂绕组变压器、采用不同的接线形式和运行方式。

第3页：限制短路电流的目的

限制短路电流的目的：

• ① 能够选择到符合要求的断路器；
• ② 能够选择到轻型断路器。

第4页：母线电抗器的作用与参数

一、装设限流电抗器 1. 普通电抗器（1）母线电抗器：

作用

装设在母线分段处，一般用于发电厂机压母线分段处，用于限制并列运行发电机所提供的短路电流。

参数

额定电流通常按母线上事故切除最大一台发电机时可能通过电抗器的电流进行选择，一般取 (50%～80%) IGN；电抗百分值取为 8%～12%。

第5页：线路电抗器的作用与参数

（2）线路电抗器：

作用

① 主要用来限制电缆馈线回路短路电流（因为电缆的电抗值较小而分布电容较大）；② 能在母线上维持较高的剩余电压（一般都大于65% UN）。

参数

额定电流取所在线路额定电流；电抗百分值取 3%～6%。

第6页：分裂电抗器的结构

2. 分裂电抗器：分裂电抗器在结构上与普通电抗器相似，只是绕组中心有一个抽头，将电抗器分为两个分支，即两个臂1和2，一般中间抽头用来连接电源，分支1和2用来连接大致相等的两组负荷。

第7页：分裂电抗器正常运行时的电抗

（1）正常运行：式中 XM 为每臂的自感电抗，XL 为互感电抗，f 为互感系数。若取 f＝0.5，则在正常运行时，每臂的运行电抗很小，电压损失和功率损耗都较小。

第8页：分裂电抗器分支短路时的电抗

（2）分支短路：若分支2接电源，可能送来的短路电流为 I，3端开路，设分支1短路；若忽略分支2的负荷电流，则短路时臂1的电抗显著增大。若 f＝0.5，则该臂电抗增大到正常运行时的数倍，从而有效限制短路电流。

第9页：分裂电抗器的优缺点

分裂电抗器的优缺点：

优点

① 正常运行时电抗小，而在故障时电抗大；② 占地面积减小（一个电抗器可供2路负荷）。

缺点

当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时，将引起两臂电压产生偏差，造成电压波动，甚至可能出现过电压。

第10页：低压分裂绕组变压器的接线

二、采用低压分裂绕组变压器：分裂绕组变压器有一个高压绕组和两个低压的分裂绕组，两个分裂绕组的额定电压和额定容量相同，匝数相等。当发电机容量较大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线，当一台发电机端口短路时，另一台发电机送来的短路电流就受到限制。

第11页：分裂绕组变压器的电抗关系

二、采用低压分裂绕组变压器：两个低压分裂绕组布置上对称，没有电气上的联系，只有较弱的磁的联系。假设高压侧开路、低压侧短路时，正常运行时 X1≈0；可见，低压分裂绕组正常运行时的电抗值只相当于两分裂绕组短路电抗的 1/4。

第12页：采用单元接线与分列运行

三、采用不同的接线形式和运行方式：对大容量发电机采用单元接线，在发电机电压级不设母线；在降压变电所，变压器低压侧分列运行（母线硬分段）。

• 分列前（QF0在合位）：Id＝Us/(Xs+0.5Xt)
• 分列后（QF0在开位）：Id＝Us/(Xs+Xt)

第13页：双回路单回运行与开环运行

三、采用不同的接线形式和运行方式：

• 双回路采用单回路运行；
• 环形供电网开环运行。

问题：供电可靠性降低。措施：加装自动投入装置。