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1、建材世界2014年第35卷第6期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.06.024供配电系统短路电流及其计算田万春(中国建材国际工程集团有限公司,上海200063)摘要:电力系统短路电流计算值是选择电气元件短路承受能力、开关分断能力及校验电气元件动稳定、热稳定的基本依据,也是作为电力系统继电保护整定值的主要依据。因此,电力系统短路电流的计算,在电气元件选型和系统设计过程中更为重要。关键词:短路电流;防范措施;计算方法ShortCircuitCurrentinPowerSupplyandDistributio
2、nSystemandItsCalculationTIANWan-chun(ChinaTriumphInternationalEngineeringGroupCo,Ltd,Shanghai200063,China)Abstract:Thecalculatedvalueofpowersystemshortcircuitcurrentisthebasisofselectingshortcircuitaffordabil-ityandswitchbreakingcapacityoftheelectricalcomponents,andverif
3、yingthedynamicstabilityandthermalstabilityoftheelectricalcomponents,andalsoitisthemainbasisofthesettingvalueofpowersystemrelayprotection.Thecalcu-lationofpowersystemshortcircuitcurrentisveryimportantintheselectionofelectricalcomponentsandsystemde-sign.Keywords:shortcircu
4、itcurrent;preventmeasures;calculationmethods我国地域广阔,电力系统网络庞大,企业数量众多,操作人的技术水平也参差不齐,各种各样的电气故障每天都在发生,其中短路是危害最大的一种。短路时会产生很大的热量和电动力能使其他元件损坏;短路时短路电路中的电压要降低,会影响其他电气设备的正常运行;短路时保护继电装置动作会造成大面积的停电事故,而且越靠近电源停电范围越大;严重的短路可能影响整个电力系统的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造成系统解列,可见短路造成的后果十分严重。供配电系统短路还可能打乱工
5、业企业的连续性生产,造成大量次品、废品产生,同时下级电网的短路有时会波及到配电系统的上一级系统,造成多米诺式的连锁故障跳闸,前几年包括印度、俄罗斯等都发生过类似的大面积性的全国停电,造成重大经济损失。1短路的类型及防范短路电流的措施1.1短路的类型在三相系统中可能发生三相短路、两相短路、单相对地短路和两相接地短路,如图1所示。其中三相短路属于对称性短路,其他几种类型短路属于不对称短路。在电力系统中发生单相短路的几率最大,也是工业企业最常见的短路类型;而发生三相短路的可能性最小,通常情况下,发生三相短路的电流最大,造成的危害也最严重。但当
6、短路点发生在发电机附近时,两相短路电流可能大于三相短路电流;当短路点靠近中性点接地的变压器时,单相短路电流也有可能大于三相短路电流。收稿日期:2014-07-30.作者简介:田万春(1975-),高级工程师.E-mail:wanc_tian@163.com86建材世界2014年第35卷第6期1.2限制短路电流的措施由于电力系统短路是不可避免的,我们在系统设计阶段就应充分考虑减小短路电流的方法,尽量减小短路电流,同时又要兼顾系统的阻抗,这是因为电力系统的阻抗直接与线路损耗有关,系统阻抗增加,系统线路损耗相应地增大。由于电力系统线路长,线路
7、损耗在整个系统中所占比例不容忽视,如何找到一个既能有效控制短路电流,又不至于使线路损耗增加太大的系统阻抗是电力系统设计的重要任务。只有这样,才能既保证电力系统安全可靠地运行,又能减轻短路造成的影响。在目前电力系统中,主要采用以下几种方法限制短路电流:1)提高电力系统电压等级(电压等级高,在相同的短路容量下则短路电流小)。2)采用直流输电(直流系统的定电流控制将快速地将短路电流限制在额定电流左右,即使在短路发生的瞬变过程也不会超过2倍额定值)。3)在电力系统主网加强联系后,将次级电网解环运行。4)在允许范围内,增大系统的零序阻抗。例如采用
8、不带第三绕组或第三绕组为Y接线的全星形自偶变压器,减少变压器中性点的接地点等。在发电厂和变电所中可采取的限流措施有:1)发电厂中,在发电机电压母线分段回路中安装电抗器(在线路上或一段母线上发生短路故障时能限
