短路故障限流电抗器在220-kV变电站应用

1、短路故障限流电抗器在220?kv变电站应用摘要：通过计算发现，220 kv沙旺变电站当10 kv 母线的母联断路器闭合时，其10 kv侧最大短路电流超过断 路器额定短路开断电流，因此该站存在负荷线路断路器无法 开断短路故障的问题，该文结合工程实例简述限流电抗器在 限制短路电流方面的应用。关键词：变电站限流电抗器mov中图分类号:tm47文献标识码：a文章编号：1674-098x (2013) 01 (a) -00-01近年来，伴随着烟台地区的电力系统负荷不断增长以及 与其他地区电网的合环运行，使烟台各级电网的短路电流水 平不断加大。短路电流已严重影响电力系统的安全稳定运 行，给电气设备带来很大

2、的安全隐患。因此，必须对电力系 统的短路电流进行限制。1概述通过计算发现，220 kv沙旺变电站当10 kv母线的母联 断路器闭合时，其10 kv侧最大短路电流超过断路器额定短 路开断电流，因此该站存在负荷线路断路器无法开断短路故 障的问题。2整改前短路电流计算(1)站内220/110/11三绕组变压器等效参数#1主变：容量比100/100/50；额定电压：220；额定容 量：150000/150000/75000；空载电流百分比 10%, 0. 27%； 空载损耗p0 122. 7 （kw）；短路损耗：高一中554. 8 kw、高一 低216.7 kw、中一低168.6 kw）；短路电压百分

3、比：（高一 中 13. 6%）（高一低 39. 4%）；（中一低 21. 7%）o#2主变：容量比100/100/36；额定电压：220；额定容 量：180000/180000/50000；空载电流百分比 10% 0.08%； 空载损耗p0 101.26 （kw）；短路损耗：高一中445 kw、高一 低112.58 kw.中一低98. 39 kw）；短路电压百分比：高一 中 14. 31%.高一低 37. 93%.中一低 21.46%）。（2） 10 kv系统短路电流计算若系统中10 kv母联开关闭合，针对以下两种典型短路 故障情况进行分析： 若10 kv负荷线路断路器发生短路故障（以cb6出

4、口 a点为例）。流经cb6的短路电流icb6=44. 83 ka （超过其额 定短路开断电流31. 5 ka）；流经cb1的短路电流icb1=19. 95 ka （小于其额定短路开断电流50 ka）；流经cb2的短路电流 icb2=24. 87 ka （小于其额定短路开断电流40 ka）。因此， 发生短路故障后，线路断路器cb6无法切除故障。 若10 kv负荷线路断路器发生短路故障（以cb7出口 b点为例）。流经cb7的短路电流icb7=44. 83 ka （超过其额 定短路开断电流31. 5 ka）；流经cb1的短路电流icb1二19.95 ka （小于其额定短路开断电流50 ka）；流经c

5、b2的短路电流 icb2=24. 87 ka （小于其额定短路开断电流40 ka）。因此， 发生短路故障后，线路断路器cb7无法切除故障。从上面计 算结果可知，当沙旺变电站10 kv母联断路器k1闭合时， 由于系统最大短路电流超过断路器额定短路开断电流，该站 存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题，因此必须采 取措施限制短路电流。3解决方案方案1：选用额定短路开断电流为50ka的断路器。方案 2：在主变10 kv侧安装限流电抗器。通过对方案1和方案2 进行技术经济比较，本工程选用技术经济性更优的安装限流 电抗器方案。限流电抗器安装于主变10 kv侧，由电容器c 和串联电抗器l、mov吸能装置

6、和快速合闸开关k组成。当 发生短路故障时，mov吸能装置快速动作使电容器c短路， 打破串联谐振条件,从而将电抗器l串入线路实现故障限流。 mov吸能装置同时作为电容器的过电压保护，快速合闸开关 k和保护间隙g作为mov吸能装置短时热耐受能力的后备保 护。cb为限流器总旁路开关，pb为限流电抗器支路断路器, d1为隔离开关，m0a1和m0a2为线路基本雷击保护。4整改后短路电流计算若系统中10 kv母联开关闭合，针对以下两种典型短路故障情况进行分析。 若10 kv负荷线路断路器发生短路故障（以cb6出口 a点为例）。流经cb6的短路电流icb6=30 ka （小于其额定 短路开断电流31. 5

7、ka）；流经cb1的短路电流icb1=19. 94 ka（小于其额定短路开断电流50 ka）；流经cb2的短路电流 icb2=10 ka （小于其额定短路开断电流40 ka）；因此，发生 短路故障后，线路断路器cb6能够切除故障。 若10 kv负荷线路断路器发生短路故障（以cb7出口 b点为例）。流经cb7的短路电流icb7=30 ka （小于其额定 短路开断电流31. 5 ka）；流经cb1的短路电流icb1=19. 94 ka（小于其额定短路开断电流50 ka）；流经cb2的短路电流 icb2=10 ka （小于其额定短路开断电流40ka）.因此，发生 短路故障后，线路断路器cb7能够切除故障。综上所述，在