第四节限制短路电流的方法ppt课件

1、第四节限制短路电流的措施,主要内容,1,采用不同的主接线形式和运行方式,2,装设限流电抗器,3,采用低压分裂绕组变压器,限制短路电流的方法,一、为什么要限制,I,K,其目的是什么,由于,I,K,流过电器设备产生发热和强大的电磁力（电动力），直,接影响设备的安全运行，另外，由于,I,K,过大，造成所选电器设备,性能指标提高，因此，必须限制,I,K,1,对大功率系统要求克服,QF,的开断容量,I,Nbr,不足的缺点,2,对于小功率系统，可以采用轻型设备。所谓“轻型”是指,QF,的,额定电流与所控制回路的额定电流相匹配,3,使设备免受大的电动力和发热的影响,对,I,K,的限制的程度，取决于限制措施的

2、费用与技术上的受益程,度二者之间的比较结果,各种限流措施，其实质都可归结为增大电源至短路点的,等效电抗。这些措施从设计着手并依靠正确的运行来实现,二、限制,I,K,的措施,一）选择适当的主接线形式和运行方式,1,大容量机组可采用单元接线,2,降压变压所中，可采用在变压器低压侧分列运行，即“母,线,硬分段”。（双母线接线中母联,QF,断开，进出线分别接于两,组,母线，双母线采用单母线分段运行，此方式在变电站称为硬母,线分段，可减少短路电流。,3,对具有双回供电线路，在负荷允许的条件下按单回运行,4,对环形电网，可在环网中穿越功率最小处开环运行,上述方法其实质是：增大系统阻抗，以达到限制,I,K,

3、的目的,但这样会降低供电的可靠性和灵活性，同时，系统线损也相应,增大,二）加装限流电抗器,1,加装普通电抗器,根据电抗器的安装地点和作用可分为：母线电抗器和出,线电抗器两种,1,线路电抗器,主要用来限制电缆馈线回路中的短路电流。由于电缆的,电抗小，且分布电容大，即便在电缆馈线末端发生短路故,障，也和在机压母线上发生短路相差不多，为了选择轻型,QF,同时馈线的电缆不致因短路电流而加大截面，常在出线,侧加装电抗器。如下图所示,L2,它只能在电抗器后，如,K3,点短路才有限制,I,K,的作用,K3,L2,QF,K2,W,L1,K1,G1,G2,电抗器的接法接线,限制短路电流的作用,限制,I,K,选择

4、轻型,QF,故障时，维持母线残压,65,缺点,正常运行时有电压损耗和功率损耗，因此，其百,分电抗值通常为,3-6,使配电装置构造复杂,2,母线电抗器,装在母线分段的地方（如上图中,L1,，其目的,是让发电机出口,QF,变压器低压侧,QF,母联及分段,QF,都按各自回路额定电流来选择，不因,I,K,过大而升,级，无论厂内,K1,或,K2,或厂外,K3,短路,L1,均,能起作用，但主要是限制厂内短路电流,I,K,L1,电抗器的额定电流：通常按母线上因事故,切除最大一台发电机时可能通过电抗器的电,流来选择，（一般取母线上因事故切除最大,容量发电机的额定电流的,50-80,。电抗,百,分数：取,8-1

5、2,2,加装分裂电抗器,它在结构上与普通电抗器相似，只是中心有一个抽头【如下,图所示】，但它的限流效果比普通电抗器要好，并且要多供一,倍的出线，故被广泛采用。如图,a,所示,中间抽头,3,一般接电,源，两个支路,1,2,连接大致相等的两组负荷,3,3,3,fx,L,1,f,x,L,1,b,等值电路,1,f,x,L,2,1,f,x,L,1,I,2,1,f,x,L,1,a,分裂电抗器接线图,2,c,正常运行时等值电路,分裂电抗器等值电路,1,分析限流原理,两个分支自感系数,L1,L2,及自感抗,x,L1,x,L2,相同，即,L1=L2=L,x,L1,x,L2,x,L,L,两个分支间有磁的耦合，若互

6、,感,M,M,f,一般为,0,4,0,6,系数为,f,为,f,L,L,L,1,2,正常运行时，每臂的运行电抗（穿越型电抗,X,X,X,X,fX,1,f,X,L,M,L,L,L,正常运行时,U,I,1,f,x,每一分支电压降,L,5,x,正,0.5x,L,若取,f,0,则,短路运行时,设在分支,1,处短路,从系统经变压器,T,提供的短路电流所遇到的电抗,x,短,Xl,另一端,2,端,提供的短路电流所遇到的电抗,由此可见，从而解决了限制短路电流与保证正常,压降不超过允许值的矛盾,x,2,x,x,2,x,1,f,3,x,f,0,5,12,L,M,L,L,三）采用低压分裂绕组的变压器,1,特点,相当于

7、双绕组变压器低压侧是两个完全相同的线圈并绕，即,x,2,x,2,U,2N,U,2”N,S,2N,S,2”N,按变压器原理作电路,图，如下图,1,1,1,所示,T,x,1,x,2,x,1,I,I,2,x,2,x,2,x,2,2,2,2,图,b,等值电路,2,2,图,c,正常工作时的等值电路,图,a,扩大单元接线,分裂绕组变压器及其,等值电路,2,限流原理,1,正常工作情况,每个低压绕组流过相同的电流,I/2,，高压侧通过,I,则,U,12,U,12,I,x,12,I,x,1,I,x,2,2=I,x,1,x,2,2,x,12,x,1,x,2,2,x,2,2,2,短路情况：设在,2,出口处短路（采用叠加原理,1,来自另一台发电机提供的,I,K,所遇到的电抗假设,高压侧开路，低压侧一台发电机出口处短路，则通,过两分裂绕组的电抗为,x,22,x,2,x,2,2,x,2,2,来自系统的,I,K,所遇到的电抗,x,1,x,2,x,2,可见，低压分裂绕组正常运行时电抗值，只相当于两分裂,绕组短路电抗的,1/4,当一个分裂绕组出口（如,2,发生,短,路，来自另一台发电机的短路电抗将遇到,x,22,的限制,来,自系统短路电流将遇到,x,1