短路电流限制技术在广东500kV电网的应用.pdf

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1、经验短路电流限制技带在广东500kV电网的应用林明(广东电网公司电力调度通信中心，广东广州510000)容量的上升，如何有效控制系统内不断上升的短路电流水平已成为摆在电网内电力科技工作者外在电力系统短路电流限制技术方面的研究状况，结合广东电网的发展规划，根据基于BPA程电流计算结果。对广东500kV电网结构、短路电流增长原因及其带来的问题进行分析，提出限黼短路电流的主要技术措施。关键词：广东电网：短路电流；超标；限制措施中图分类号：TM713文献标识码：B文章编号：1009—9492(201o)09-0097-041引言(1)电网分层分区运行在新一轮的电网建设高潮中，随着广

2、东电网的发展、将原电压等级的网络分成若干区，辐射形接人更高一电力负荷的增大、大容量发电机组和变电设备的大量投入级的电网，大容量电厂直接接人更高一级的电网中，原有电压等级电网的短路电流将随之降低。例如．在500kV电等．尤其是负荷中心大电厂的出现以及大电力系统之间的互联，系统的短路电流水平逐步增大，以至部分500kV变网发展的基础上．进行220kV电网分层分区运行是限制短路电流最直接有效的方法。电站的500kV／220kV母线及出线的短路电流接近甚至超过断路器的额定开断电流，这就给500kV电网内各种电器设(2)变电站采用母线分段运行备，如断路器、变压器以及变电站的母线、构架

3、、导线和打开母线分段开关，使母线分列运行，可以增大系统支承瓷瓶等带来了更苛刻的要求r。一旦发生短路，系统阻抗，有效降低短路电流水平。该措施实施方便，但将削中的开关设备应能在尽可能短的时间内隔离故障点。这既弱系统的电气联系．降低系统安全裕度和运行灵活性，同是发、变电设备安全性保护的要求，也是电力系统安全、时有可能引起母线负荷分配不均衡。稳定及经济运行的需要。(3)加装变压器中性点小电抗接地如何将电能安全、可靠地输送到用户手中，尽最大能加装的中性点小电抗对于减轻三相短路故障的短路电力满足用户的需求，已经成为电网建设的当务之急。而如流无效．但对于限制短路电流的零序分量有明显的效果

4、。何采取技术性措施限制电网故障时的短路电流水平，以便在变压器中性点加装小电抗施工便利，投资较小．因此在选用轻型电气设备，节约建设资金：如何合理的分布电单相短路电流过大而三相短路电流相对较小的场合很有源，采用合适的网架结构以及运行方式，使短路电流水平效。但中性点小电抗仅对降低220kV电网局部区域单相短不超过限定的或运行设备允许的范围．以保证原有设备的路电流的作用较大。安全可靠运行．更是摆在电网建设者面前的重大课题。短(4)采用高阻抗变压器和发电机路电流问题已开始成为影响我国电网发展和运行的一个重加大发电机阻抗会增大正常情况下发电机自身的相角要因素。因此，限制电力系统短路电流

5、成为广东省电网建差，对系统静态稳定不利；漏磁增加，故障初期过渡电阻设一个亟待解决的问题。增加．与此同时因转动惯量减小更进一步使动态稳定性下2限制短路电流的研究现状降。采用高阻抗的变压器同样也会有增加相角差的问题。因此在选择是否采用高阻抗变压器和发电机的时候，需要目前国内外限制电网短路电流主要是优化网络结构和综合考虑系统的短路电流问题和稳定问题。提高电网设备容量两个方面，具体做法可以是：收稿日期：2009—12-14：修订日期：2010—07-27交流(5)采用串联电抗器3．2广东电网短路电流超标情况加装串联电抗器虽可限制短路电流，但对正常方式系500kV主网全接线结构网如图

6、1所示。统阻抗的增加(即网损的增加)又是不利的。采用可控硅技术．可实现正常方式下串联电抗器阻抗为零，发生短路故障且电流超过限制时串联电抗器的阻抗在极短的时间内增大至设定值．起到限制短路电流的效果。但由于目前单个器件的容量有限，若要以串并联实现容量的扩大，需要进一步研究．另外电力电子元件价格昂贵，应用前景也会受到影响。(6)采用直流背靠背技术短路电流含无功电流分量，而直流输电只输送有功功率不输送无功功率。对已有的交流系统，若通过直流系统将交流系统适当分片，即选择在同一地点装设整流、逆变装置．将两套装置连接起来而不需架设直流输电线路，可以很好限制短路电流水平。不过。此方法的缺陷

7、是换流装图120o9年广东省5ookV电压等级电网地理接线图置设备费用较高。(7)提高断路器的遮断容量广东省2009年电网按正常接线方式，不考虑5o0kV／随着短路电流水平的提高而提高断路器的遮断容量，220kV电网分层分区即网架还原后，该主网网架下5o0kV也不失为一种解决办法。但是提高断路器的遮断容量，设电网和220kV电网超标站点的短路电流分别见表l和表备的造价高．同时需要对相关变电设备进行改造，总投入2。考虑到主接线结构的差异对开关短路电流计算的影响，资金较大。本文对短路电流的控制标准为：对于开关遮断电流为