限制短路电流的方法
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第四节 限制短路电流的方法
二．装设限流电抗器
母线电抗器
限流电抗器分
普通电抗器 分裂电抗器
线路电抗器
1. 装设母线分段电抗器
k3
• 装设地点：在发电机电压的 6~10kV母线分段处。
• 作用：限制来自另一母线的发 电机所提供的短路电流（限制 发电厂内部的短路电流），对 系统提供的短路电流也能起到 一定的限制作用。
② 维持母线电压于较高水平，提高供电可靠 性。
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第四节 限制短路电流的方法
一．采用适合的主接线形式及运行方式
二．选择计算阻抗比较大的接线形式或运行方式，减少并联 支路，增大电源至短路点的等效电抗。 三．例如： ① 限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量； ② 大容量的发电机采用单元接线形式； ③ 降压变电所中低压侧分段断路器平时断开运行，即采用 变压器在低压侧分列运行的方式； ④ 合理地断开环网（在环网中穿越功率最小处开环运行） 等。 ⑤ 这些措施都可以增大系统阻抗，减小短路电流。
的变压器，其电路图形符号及等效电路见图
➢常见应用
1) 常用于发电机—变压器扩大单元接线（如图a所示），限制发电机出口短路时的短路 电流； 2) 作为大容量机组的高压厂用变压器（如图b所示），以限制厂用电系统的短路电流。 图c是它们的等效电路，图d是正常运行时的等效电路图。图c中x1为高压绕组电抗，数 值很小。x2’、 x2’’分别为两个分裂低压绕组的电抗，它们的数值相等而且比较大。
➢加装线路电抗器后：
T1
T2
L2
W1
L1
G1
k2 W2
k1
G2
a) 可使电缆线路的断路器容量不升级； b)电缆截面减小；
图3-19
c) 维持母线残压在较高数值，这对其他回路正常运行有利。
➢线路电抗器的参数选择：
IN一般为300 ~ 600A
xL %= 3% ~ 6%
7
3．装设分裂电抗器
分裂电抗器的图形符号、一相接线及等效电路如图3-20所示。
UN 3IN
由于母线电抗器的额定电流较大，由上式可以看出：在相同
额定电抗百分值下的母线电抗器的电抗有名值较线路电抗器小， 故其对出线回路的限流作用较小。
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第四节 限制短路电流的方法
k3
2．装设线路电抗器
➢装设地点：在线路隔离开关与线
路断路器之间。 ➢作用：限制电缆线路的短路电流 （架空线路的电抗大，不需装电抗 器）。
➢结构参数
分裂电抗器是一个中间有抽头的电感线图，中间抽头将电抗器分成了两
个分支（也称为两个臂）。两个分支线圈的缠绕方向与结构参数都相同， 其间存在互感。
分裂电抗器的每臂自感为L，两臂间的互感为M，互感系数f =M / L， 它与电抗器的结构有关，一般取f =0.5。
• 每臂自感抗xL=ωL，
• 两臂间的互感抗xM=ωM=ωf L=f xL。
13
8
➢作用分析
如果分裂电抗器的工作方式是 公共端3接电源，两个臂1、2接均 衡负荷。
1) 正常运行时，所接的负荷电流大致相等但方向相反，在两个 臂中产生的磁通的方向也是相反的，则每臂的电压降为
U •3 1jI •x L jI •x M jI • (1 f)x L jI •x 2 L 由此可见，正常运行时，由于互感的作用，每臂的电抗值 只有其自感电抗的一半，故正常工作时的电压损失较小 。
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➢装设地点
分裂电抗器
a）装于直配电缆馈线上，每臂可以接一回或几回出线； b）装于发电机回路中，此时同时起母线电抗器和出线电抗器的作用； c）装于变压器低压侧回路中，可以是主变压器或厂用变压器回路。
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第四节 限制短路电流的方法
4．采用低压分裂绕组变压器 ➢结构：低压分裂绕组变压器是一种将低压绕组分裂成为相同容量的两个绕组
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第四节 限制短路电流的方法
2) 当1端发生短路时，若忽略臂2上 的负荷电流，此时臂1上的电压降为
•
•
U31 j I xL
由于1端发生短路时互感作用很小，每臂的等值电抗为每 臂的自感电抗xL，大于正常运行时的电抗，故限流作用强。
缺点：一臂负荷变动过大时，另一臂将产生较大的电压波 动；一臂短路、另一臂接有负荷时，由于互感电势的作用，将 在另一臂产生感应过电压。
T1
W1
G1
T2 L2
k2
W2
L1
k1
G2
图3-19
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母线电抗器的参数选择：
IN =(0.5 ~ 0.8) IGmax xL %= 8% ~ 12%
加装母线电抗器后：可使所选择的发电机、主变、分段断路器、 母联断路器等容量不升级，减少投资。
母线电抗器对出线回路的限流作用较小：
电抗有名值：
xL
xL% 100
➢作用分析（请同学们自己分析） 12
第四节 限制短路电流的方法
三、发电厂和变电所中采用的限流措施 ➢发电厂：
1．在发电机电压母线的分段回路装设电抗器； 2．扩大单元接线或厂用电回路装设采用低压分裂绕组变压器； 3．发电机电压出线上装设线路电抗器。
➢变电所：
1. 降压变电所采用变压器在低压侧分列运行的方式； 2．在主变低压侧装设普通电抗器或分裂电抗器； 3．10、6kV出线上装设线路电抗器。
第三章 电气主接线
第四节 限制短路电流的方法
1
第四节 限制短路电流的方法 • 问题的提出：
在发电机或变电所的6～10kV母线上发生 短路时，短路电流的数值可能很大，致使电 气设备的选择发生困难，或使所选择的设备 容量升级，投资增加。
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第四节 限制短路电流的方法
• 限制短路电流可wk.baidu.com得：
① 发电机电压和变电所的6～10kV出线回路 中能采用容量不升级的电器(选择轻型断 路器)及截面较小的电力电缆，节约投资。
第四节 限制短路电流的方法
二．装设限流电抗器
母线电抗器
限流电抗器分
普通电抗器 分裂电抗器
线路电抗器
1. 装设母线分段电抗器
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• 装设地点：在发电机电压的 6~10kV母线分段处。
• 作用：限制来自另一母线的发 电机所提供的短路电流（限制 发电厂内部的短路电流），对 系统提供的短路电流也能起到 一定的限制作用。
② 维持母线电压于较高水平，提高供电可靠 性。
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第四节 限制短路电流的方法
一．采用适合的主接线形式及运行方式
二．选择计算阻抗比较大的接线形式或运行方式，减少并联 支路，增大电源至短路点的等效电抗。 三．例如： ① 限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量； ② 大容量的发电机采用单元接线形式； ③ 降压变电所中低压侧分段断路器平时断开运行，即采用 变压器在低压侧分列运行的方式； ④ 合理地断开环网（在环网中穿越功率最小处开环运行） 等。 ⑤ 这些措施都可以增大系统阻抗，减小短路电流。
的变压器，其电路图形符号及等效电路见图
➢常见应用
1) 常用于发电机—变压器扩大单元接线（如图a所示），限制发电机出口短路时的短路 电流； 2) 作为大容量机组的高压厂用变压器（如图b所示），以限制厂用电系统的短路电流。 图c是它们的等效电路，图d是正常运行时的等效电路图。图c中x1为高压绕组电抗，数 值很小。x2’、 x2’’分别为两个分裂低压绕组的电抗，它们的数值相等而且比较大。
➢加装线路电抗器后：
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G1
k2 W2
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G2
a) 可使电缆线路的断路器容量不升级； b)电缆截面减小；
图3-19
c) 维持母线残压在较高数值，这对其他回路正常运行有利。
➢线路电抗器的参数选择：
IN一般为300 ~ 600A
xL %= 3% ~ 6%
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3．装设分裂电抗器
分裂电抗器的图形符号、一相接线及等效电路如图3-20所示。
UN 3IN
由于母线电抗器的额定电流较大，由上式可以看出：在相同
额定电抗百分值下的母线电抗器的电抗有名值较线路电抗器小， 故其对出线回路的限流作用较小。
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第四节 限制短路电流的方法
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2．装设线路电抗器
➢装设地点：在线路隔离开关与线
路断路器之间。 ➢作用：限制电缆线路的短路电流 （架空线路的电抗大，不需装电抗 器）。
➢结构参数
分裂电抗器是一个中间有抽头的电感线图，中间抽头将电抗器分成了两
个分支（也称为两个臂）。两个分支线圈的缠绕方向与结构参数都相同， 其间存在互感。
分裂电抗器的每臂自感为L，两臂间的互感为M，互感系数f =M / L， 它与电抗器的结构有关，一般取f =0.5。
• 每臂自感抗xL=ωL，
• 两臂间的互感抗xM=ωM=ωf L=f xL。
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➢作用分析
如果分裂电抗器的工作方式是 公共端3接电源，两个臂1、2接均 衡负荷。
1) 正常运行时，所接的负荷电流大致相等但方向相反，在两个 臂中产生的磁通的方向也是相反的，则每臂的电压降为
U •3 1jI •x L jI •x M jI • (1 f)x L jI •x 2 L 由此可见，正常运行时，由于互感的作用，每臂的电抗值 只有其自感电抗的一半，故正常工作时的电压损失较小 。
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➢装设地点
分裂电抗器
a）装于直配电缆馈线上，每臂可以接一回或几回出线； b）装于发电机回路中，此时同时起母线电抗器和出线电抗器的作用； c）装于变压器低压侧回路中，可以是主变压器或厂用变压器回路。
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第四节 限制短路电流的方法
4．采用低压分裂绕组变压器 ➢结构：低压分裂绕组变压器是一种将低压绕组分裂成为相同容量的两个绕组
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第四节 限制短路电流的方法
2) 当1端发生短路时，若忽略臂2上 的负荷电流，此时臂1上的电压降为
•
•
U31 j I xL
由于1端发生短路时互感作用很小，每臂的等值电抗为每 臂的自感电抗xL，大于正常运行时的电抗，故限流作用强。
缺点：一臂负荷变动过大时，另一臂将产生较大的电压波 动；一臂短路、另一臂接有负荷时，由于互感电势的作用，将 在另一臂产生感应过电压。
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T2 L2
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图3-19
5
母线电抗器的参数选择：
IN =(0.5 ~ 0.8) IGmax xL %= 8% ~ 12%
加装母线电抗器后：可使所选择的发电机、主变、分段断路器、 母联断路器等容量不升级，减少投资。
母线电抗器对出线回路的限流作用较小：
电抗有名值：
xL
xL% 100
➢作用分析（请同学们自己分析） 12
第四节 限制短路电流的方法
三、发电厂和变电所中采用的限流措施 ➢发电厂：
1．在发电机电压母线的分段回路装设电抗器； 2．扩大单元接线或厂用电回路装设采用低压分裂绕组变压器； 3．发电机电压出线上装设线路电抗器。
➢变电所：
1. 降压变电所采用变压器在低压侧分列运行的方式； 2．在主变低压侧装设普通电抗器或分裂电抗器； 3．10、6kV出线上装设线路电抗器。
第三章 电气主接线
第四节 限制短路电流的方法
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第四节 限制短路电流的方法 • 问题的提出：
在发电机或变电所的6～10kV母线上发生 短路时，短路电流的数值可能很大，致使电 气设备的选择发生困难，或使所选择的设备 容量升级，投资增加。
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第四节 限制短路电流的方法
• 限制短路电流可wk.baidu.com得：
① 发电机电压和变电所的6～10kV出线回路 中能采用容量不升级的电器(选择轻型断 路器)及截面较小的电力电缆，节约投资。