小型电厂接入系统短路电流的限制措施.pdf

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1、第31卷第l0期华宅裁V01．31No．102009年l0月HuadianTechnologyOct．2009小型电厂接入系统短路电流的限制措施高昆，袁良，李强，宋晓凯(1．河南电力试验研究院，河南郑州450052；2．郑州供电公司，河南郑州450006)摘要：针对小型电厂接入系统导致短路电流超标的问题，通过一个具体工程实例的校核计算，分析比较了各种限流措施的优缺点，着重阐述了限流电抗器安装位置对限流效果的影响，提出了相关建议，为工程设计提供参考。关键词：小型电厂；接入系统；短路电流；限流电抗器；电力系统综合计算程序中图分类号：T

2、M711文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)10—0068—02(1)变电站主变压器低压侧分列运行。这种方0引言法简单经济，但限制了运行方式，缺乏灵活性，一般从环保和可持续发展的角度考虑，国家积极鼓不优先考虑。励新能源和可再生能源的利用。近年来，涌现出了(2)变电站采用高阻抗变压器。接人系统的变一批水泥厂纯低温余热发电机组、钢厂高炉煤气余电站若为新规划站，可考虑这种方式，否则，投资较压发电机组、生物质能发电机组等资源综合利用发高，不经济。电机组，这些发电厂规模以小型为主，单机容量一般(3)更换主变压器低压侧及发电

3、机出口开关。为7～20Mw。在进行电厂接入系统设计时，为了减当低压侧短路电流不超过可选最高开关额定遮断电少变电环节、节省投资、降低损耗、便于电力就地消流时(一般为40kA)可采用这种方式，但一般需要纳，一般将发电机组接人周边110kV或35kV变电更换的进线及馈线开关较多，造价较高，经济性差；站的低压侧母线(省去升压电)，但这种接人系统方且当短路电流过高时，这种方法不能满足要求。式往往会带来变电站低压侧及发电机出口母线短路(4)变电站侧或电厂侧加装限流电抗器。这种电流超标的问题。如何限制短路电流至合理范围方法灵活有效，比较经济，可

4、将短路电流限制在合理内，是接人系统设计中需要重点考虑的问题。范围内。1电厂接入的短路电流3工程实例此类小型电厂接入的变电站一般为企业自备变限流电抗器的参数选择和安装位置也直接影响电站或系统公用站，在初期规划时较少预料到电厂限流效果，下面结合一个工程实例，着重就这种限流的建设与接人，因此，变压器低压侧断路器未能预留措施进行分析说明。足够的裕量以应对机组的接入，即使已预留，但变电3．1工程概况站大容量变压器的使用以及多台主变压器的并列运某水泥厂自建110kV用户变电站，电压等级行，均会导致变压器低压侧短路电流升高。在无电110／10k

5、V，主变压器容量2×63MV·A，该厂利用水源接人时短路容量往往已接近开关额定遮断容量，泥熟料生产线废汽，拟装设1×18MW凝汽式汽轮发电厂的接入将进一步加剧短路电流的上升，超过开电机组，发电机机端出口电压为10．5kV。纯低温余关的承受能力，因此，必须采取有效的限流措施以保热发电机组接入系统方式为：通过单回电缆以10kV证电网和电气设备安全运行。电压等级分别接入110kV用户变电站10kV母线。3．2短路电流水平校核2短路电流的限制措施以远期2015年为计算水平年，电网运行方式为变电站低压侧短路电流和发电机出口母线短路大负荷、大

6、开机方式，故障形式为三相接地短路故障；电流主要取决于系统侧主变压器阻抗和电源侧发电用户变电站10kV开关额定遮断电流为31．5kA，余热发电机出口断路器额定遮断电流为31．5kA；计算采机组的次暂态电抗。在实际工程设计应用中，限制用电科院版的电力系统综合计算程序(PSASP)。短路电流的措施大致归结为4类：3．2．1计算方式选择收稿日期：2009—06—23(1)方式1。用户变电站110kV母线、10kV母第10期高昆，等：小型电厂接入系统短路电流的限制措施·69·线并列运行。母线电压下降，电抗值越大则电压降落越大，电抗值(2)方

7、式2。用户变电站1t0kV母线并列运过大会导致母线电压过低，不满足运行要求。变电行、10kV母线分列运行。站低压侧装设并联电容补偿装置，再加入限流电抗(3)方式3。用户变电站l10kV母线、l0kV母器后若参数选择不当则可能导致谐振，威胁电网安线并列运行，用户变电站主变压器低压侧加装限流全运行，因此，必须重新进行谐振校核计算。这种装电抗器(额定电流2000A，12％)。设方式，电抗器一直串接在回路中，增大了损耗，运(4)方式4。用户变电站110kV母线、10kV母行不经济。在工程实际中，变电站初期规划若未预线并列运行，发电机出口加

8、装限流电抗器(额定电留限流电抗器的位置，则这种措施实施的难度较大。流2000A，12％)。(3)仅在发电机出口装设限流电抗器，对限制(5)方式5。用户变电站110kV母线、10kV母电源侧的短路电流较为有效，但对系统侧短路电流线并列运行，用户变电站