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IK？其目的是什么？由于IK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IK过大，造成所选电器设备 性能指标提高，因此，必须限制IK： 1、对大功率系统要求克服QF的开断容量（INbr）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IK的限制的程度，取决于限制措施的费用与技术上的受益程度二
2、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IK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IK的目的， 但这样会降低供电的可靠性和灵
3、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IK的作用。,限制短路电流的作用: 限制IK，选择轻型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
4、（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IK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IK。,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8-12%,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
5、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。,1）分析限流原理两个分支自感系数(L1，L2)及自感抗(xL1，xL2)相同，即： L1=L2=L , xL1=xL2= xL=L，两个分支间有磁的耦合，若互感 系数为f为:正常运行时，每臂的运行电抗（穿越型电抗）,正常运行时 每一分支电压降： 若取 ，则x正=0.5xL 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。,（三）采
6、用低压分裂绕组的变压器 1、特点： 相当于双绕组变压器低压侧是两个完全相同的线圈并绕，即 x2=x2”U2N=U2”N，S2N=S2”N，按变压器原理作电路图，如下图 所示。,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 U12=U12” =I x12=I x1+I x2 /2=I(x1+x2/2) x12= x1+x2/2 x2/2 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IK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： x22”=x2+x2”=2x2 （2）来自系统的IK所遇到的电抗 x1+x2 x2,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x22”的限制，来 自系统短路电流将遇到（x1+x2=x12+ x22” / 4 ）限制， 这些电抗值都很大，起到了限流作用。 注：分裂绕组变压器如高压侧电抗很小（理想情x1=0）， 分裂绕组电抗较大，则限流效果更好。分裂系数Kf,
