第四节限制短路电流方法
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法目前在电力系统中，有几种方法可用于限制短路电流：选择发电厂和电网的接线方式；采用分裂绕组变压器和分段电抗器；采用线路电抗器；采用微机保护及综合自动化装置等。
1 选择发电厂与电网的连接方式通过选择发电厂和电网的主要电气接线，可以达到限制短路电流的目的。
在发电厂内，可对部分机组采用长度为40 km及以上的专用线路，并将这种发电机—变压器—线路单元连接到最近中心变电站的总线，这样可避免发电厂母线上容量过份集中，从而达到降低发电厂母线处短路电流的目的。
为了限制大电流接地系统的单相接地短路电流，可采用部分变压器中性点不接地的运行方式，还可采用星形—相同容量的星形连接公共变压器取代了系统集线器的互连自耦变压器。
在降压变电所内，为了限制中压和低压配电装置中的短路电流，可采用变压器低压侧分列运行方式；在输电线路中，也可采用分列运行的方式。
在这两种情况下，由于阻抗大，可以达到限制短路电流的目的，不过为了提高供电可靠性，应该加装备用电源自动投入装置。
对环形供电网，可将电网解列运行。
电网解列可分为经常解列和事故自动解列两种。
电网络的频繁断开是为了将单元和线路分布在不同的总线系统或总线段上，并将母线联络断路器或母线分段断路器断开运行，这样可显著减小短路电流。
电网事故自动解列，是指在正常情况下发电厂的母线联络断路器或分段断路器闭合运行，当发生短路时由自动装置将母线(或分段) 断路器断开，从而达到限制短路电流的目的2 采用分裂绕组变压器和分段电抗器为了限制大容量发电厂中的短路电流，可以使用低压侧带有分裂绕组的变压器，在水电厂扩大单元机组上也可采用分裂绕组变压器。
为了限制6～10 kV配电装置中的短路电流，可以在母线上装设分段电抗器。
分段电抗器只能限制发电机回路、变压器回路、母线上发生短路时的短路电流，当在配电网络中发生短路时则主要由线路电抗器来限制短路电流。
3 采用线路电抗器线路电抗器主要用于发电厂向电缆网供电6～10 kV配电装置中，其作用是限制短路电流，使电缆网络在短路情况下免于过热，减少所需要的开断容量。
短路电流
限制短路电流的目的
截面很大的导体， 截面很大的导体， 更大体积的电气设 备 价格昂贵的断 路器
大的短 路电流
电气设备必须可以 承受更大的冲击 断路器必须开 断短路电流
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 在发电厂和变电所中，必须采用限制短路 电流的措施，以便采用价格较便宜的轻型 电器（断路器、隔离开关）和截面较小的 母线和电缆、金具等（限制短路电流的目 的）。
限制短路电流的措施
短路电流的一般计算方法
L1
G1
T1
B1
L2
B2
T2
假设B2母线短路，请做等值网络 假设B2母线短路， B2母线短路
XT
XL
É
I = E/X X ＝ XT + XL I X
短路电流的措施
采用适宜的主接线形式及运行方式 为减小短路电流，采用计算阻抗较大的接线和运行方式。如： •对大容量发电机采用单元接线。 对大容量发电机采用单元接线。 对大容量发电机采用单元接线 •限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量，尽可 限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量， 限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量 能不用在发电机电压级不用母线。 能不用在发电机电压级不用母线。 •母线分段断路器断开运行。在降压变电所，变压器低压 母线分段断路器断开运行。在降压变电所， 母线分段断路器断开运行 侧分列运行 •合理断开环网。在环网穿越功率最小处开环运行。 合理断开环网。在环网穿越功率最小处开环运行。 合理断开环网 •双回路按单回路运行。在负荷允许的条件下，具有双回 双回路按单回路运行。在负荷允许的条件下， 双回路按单回路运行 路的电路，采用单回路运行。 路的电路，采用单回路运行。
加装限流电抗器
限制短路电流的方法
限制短路电流的⽅法⼀、概述在⼤容量发电⼚中，当发电机并联运⾏于发电机电压母线时，其短路电流可能⾼达⼗⼏万甚⾄⼏⼗万安培，这将使母线、断路器等⼀次设备遭受到严重的冲击(发热和电动⼒)。
为了安全，必须加⼤设备型号，⽽⽆法采⽤价格便宜的轻型开关电器和较⼩截⾯的导线，这不仅会使投资⼤为增加，甚⾄会因短路电流太⼤⽽⽆法选到合乎要求的设备。
因此，应当采取某些限制短路电流的措施。
⼆、选择适当的主接线形式和运⾏⽅式1、发电机组采⽤单元接线各发电机和升压变采⽤单元接线⽽不在机端并联运⾏，将⼤⼤减少发电机机端短路的短路电流。
2、环形电⽹开环运⾏在环形电⽹某⼀穿越功率最⼩处开环运⾏，或将发电⼚⾼压母线分裂运⾏，就是将本来并联运⾏的两⼤部分分开运⾏，当然使短路时的阻抗增⼤，短路电流变⼩。
3、并联运⾏的变压器分开运⾏多数降压变电所中装有两台变压器，其低压侧母线常采⽤单母线分段接线，当分段断路器分开运⾏时，会使短路电流⼤为减少。
为保证供电可靠性，分段断路器上可装设“备⽤电源⾃动投⼊装置”，当⼀台变压器故障退出运⾏时，分段断路器能⾃动合闸，恢复对失电母线段及所带出线的供电。
三、装设限流电抗器1、在发电机电压母线上装设分段电抗器装设在发电机电压母线(6kV或10kV)分段处的电抗器能够有效地降低发电机出⼝断路器、母线分段断路器、母线联络断路器以及变压器低压侧断路器（还有连接这些设备的导体）所承受的短路电流。
由于正常通过分段的电流不⼤，可以选较⼤电抗百分数(8%-12%),⽽两段母线间的电压降也不会太⼤，电能损耗也少，因此优先采⽤。
2、在发电机电压电缆出线上装设出线电抗器如图5-21所⽰。
6-10kV出线上短路时，虽然上述母线分段电抗器也能起⼀些限流作⽤，但因其额定电流⼤(约为母线上最⼤⼀台发电机额定电流的50%-80%),电抗有名值较⼩，限制短路电流的能⼒较⼩。
这时，可在出线上装设出线电抗器，以使发电机电压直配线的短路电流限制到轻型廉价的开关所能开断的范围内（如常⽤的SN10-10I型少油断路器开断电流为16kA)。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法短路电流是指电路中出现直接连接两个电极的情况，导致电流迅速增大，通常会造成电路故障、设备损坏以及火灾等危险。
为了避免这种情况的发生，我们需要采取一系列的方法来限制短路电流。
下面将详细介绍几种常见的限制短路电流的方法。
1. 熔断器和保险丝熔断器和保险丝是常用的限制短路电流的方法之一。
它们一般由导体和电阻丝组成，当短路电流通过时，电阻丝迅速加热并熔断，从而切断电路。
熔断器和保险丝的选型要根据电路的额定电流和工作电压来确定，以保证在短路情况下能够迅速切断电路，保护设备和避免火灾。
2. 双线圈电磁接触器双线圈电磁接触器也是限制短路电流的一种常见方法。
它由两个线圈组成，一个是控制线圈，另一个是动作线圈。
当正常工作时，控制线圈通电，电磁接触器闭合，电流正常通过。
而当短路发生时，动作线圈也会通电，电磁接触器迅速打开，切断电路。
这种方法可以快速切断短路电流，保护设备和电路。
3. 直流电弧消弧器直流电弧消弧器是用来消除短路电流产生的电弧的设备。
电弧消弧器通过产生的高能量电流或电压，快速切断短路电流，防止其持续存在。
这种方法可以有效地限制短路电流，同时保护电路和设备。
4. 整流器和逆变器的控制在直流电源系统中，限制短路电流的方法是通过控制整流器和逆变器的工作来实现的。
通过合理设置电路参数和控制算法，可以在短路发生时迅速调整整流器和逆变器的输出电压和电流，限制短路电流的大小，并保护电路和设备。
此外，还有一些其他的方法可以用于限制短路电流，例如使用限流器、使用短路保护器、使用差动保护装置等。
这些方法的选用和设计要根据具体的电路和设备特点来确定，以达到最佳的限制短路电流效果。
总之，限制短路电流是保护电路和设备安全的关键措施之一。
在设计和安装电路时，应根据实际情况选择合适的限制短路电流的方法，并进行合理的设置和调试，以确保电路和设备的安全运行。
同时，定期检查和维护电路和设备，及时更换损坏的限制短路电流装置，也是保证电路和设备安全的重要措施。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法1．选择适当的主接线形式和运行方式（1）对具有大容量机组的发电厂中采用单元接线；（2）在降压变电所中，可采用变压器低压侧分列运行方式，即所谓母线硬分段接线；（3）对具有双回路电路，在负荷允许条件下可按单回路运行；（4）对环形供电网络，可在环网中穿越功率最小处开环运行。
2．加装限流电抗器（1）加装普通电抗器1）出线端加装出线电抗器用来限制电缆馈线支路短路电流。
它只能在电抗器后面临近点短路时才有限制短路电流的作用。
通常在架空线路上不装设电抗器。
线路电抗器不仅限制短路电流，而且能在母线上能维持较高的剩余残压（大于65％UN）。
通常线路电抗器的百分电流值为3％～6％。
2）母线电抗器装设在母线分段的地方，其目的是让发电机出口断路器、变压器低压侧断路器、母联断路器和分段断路器等都能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而升级。
一般设计主接线时，为了限制发电机电压母线短路电流，应首先考虑在分段断路器回路或联络断路器回路中以及主变压器回路中安装电抗器，只有经过计算认为限制效果不够时，才考虑装设线路电抗器。
一般当电厂和系统容量较大时，两种电抗器都需要安装。
为了运行操作方便和减小母线各段之间电压差，母线分段不宜超过三段，母线电抗器的电抗百分值应取8％～12％。
（2）分裂电抗器分裂电抗器在结构上与普通电抗器相似，只是线圈中心有一个抽头3，中间抽头一般用来连接电源、两个分支（又称两臂）和用来连接大致相等的两组负荷。
当分裂电抗器的电抗值与普通电抗器的电抗值相同时，两者在短路时的限流作用一样，但正常运行时电压损失只有普通电抗器的一半，而且比普通电抗器多供一倍的出线，减少了电抗器的数目。
运行中当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时，将引起两臂电压偏差，造成电压波动，甚至可能出现过电压。
所以一般分裂电抗器的电抗百分值取8％～12％。
分裂电抗器在主接线中，可以装设在电缆馈线上，每个臂可以接一回出线或几回出线。
分裂电抗器串接在发电机回路中，不仅起着出线电抗器的作用，而且也起着母线电抗器的作用。
《发电厂电气》04-04-限制短路电流的方法
*
即短路时，臂1的电抗为 X L 。
1
2
3 若分支2接电源，可能送来的短路电流为
IkG ，3端开路，如右图，则
U 21 2(I kG X L I kG X M ) 2I kG (1 f ) X L
若f =0.5，则 X12 3X L。 有效地减少了另一臂送来的短路电流
XM *
所以
U31
I (1 2
f )XL
若取 f = 0.5，则在正常运行时，每臂的运行电抗
X (1 f )X L 0.5X L
一、装设限流电抗器
2. 分裂电抗器
3 IkS
(2) 分支短路： 设分支1短路
若忽略分支2的负荷电流，则
U31 Ik X L
XM *
Ik XL
XL I2
二、采用低压分裂绕组变压器
假设高压侧不开路，低压侧一台发电机出口短路时来自 另一台发电机短路电流遇到的电抗 为：
X 22 X 2 X 2 2 X 2 =4 X12
1
来自系统的短路电流遇到的电抗为
X1
X1 X '2 2 X12
X 2
X 2
这些电抗都比较大，能够起到限制短路电 流的作用。
三、采用不同的接线形式和运行方式
双回路采用单回路运行；
~
环形供电网开环运行。
~
QF1
QF2
QF1 QF2
问题：供电可靠性降低 措施：加装自动投入装置
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第四章 电气主接线
§4.4 限制短路电流的方法
限制断路电流的目的
① 能够选择到符合要求的断路器； ② 能够选择到轻型断路器。
一、装设限流电抗器
1. 普通电抗器
限制短路电流的方法
行业资料：________ 限制短路电流的方法单位：______________________部门：______________________日期：______年_____月_____日第1 页共9 页限制短路电流的方法目前在电力系统中，用得较多的限制短路电流的方法有以下几种：选择发电厂和电网的接线方式；采用分裂绕组变压器和分段电抗器；采用线路电抗器；采用微机保护及综合自动化装置等。
1选择发电厂和电网的接线方式通过选择发电厂和电网的电气主接线，可以达到限制短路电流的目的。
在发电厂内，可对部分机组采用长度为40km及以上的专用线路，并将这种发电机—变压器—线路单元连接到距其最近的枢纽变电所的母线上，这样可避免发电厂母线上容量过份集中，从而达到降低发电厂母线处短路电流的目的。
为了限制大电流接地系统的单相接地短路电流，可采用部分变压器中性点不接地的运行方式，还可采用星形—星形接线的同容量普通变压器来代替系统枢纽点的联络自耦变压器。
在降压变电所内，为了限制中压和低压配电装置中的短路电流，可采用变压器低压侧分列运行方式；在输电线路中，也可采用分列运行的方式。
在这两种情况下，由于阻抗大，可以达到限制短路电流的目的，不过为了提高供电可靠性，应该加装备用电源自动投入装置。
对环形供电网，可将电网解列运行。
电网解列可分为经常解列和事故自动解列两种。
电网经常解列是将机组和线路分配在不同的母线系统或母线分段上，并将母线联络断路器或母线分段断路器断开运行，这样可显著减小短路电流。
电网事故自动解列，是指在正常情况下发电厂的母线联络断路器或分段断路器闭合运行，当发生短路时由自动装置将母第 2 页共 9 页线(或分段)断路器断开，从而达到限制短路电流的目的2采用分裂绕组变压器和分段电抗器在大容量发电厂中为限制短路电流可采用低压侧带分裂绕组的变压器，在水电厂扩大单元机组上也可采用分裂绕组变压器。
为了限制6～10kV配电装置中的短路电流，可以在母线上装设分段电抗器。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法限制短路电流是电力系统设计和运行中的重要问题之一。
短路电流是指电路中发生短路故障时流经短路处的电流。
短路电流的大小取决于电力系统的特性和短路点的位置。
过大的短路电流会给电力设备和线路带来损坏，甚至可能导致事故发生。
因此，限制短路电流是保证电力系统安全运行的关键。
下面是一些限制短路电流的方法：1. 选择合适的设备容量：在电力系统设计中，选择合适的设备容量可以有效地限制短路电流。
合适的设备容量应当能够承受正常负荷电流并有一定的余量，但又不至于导致短路电流过大。
因此，在设计和选择电力设备时，需要进行充分的计算和分析，确保设备容量符合实际需求。
2. 使用限流器：限流器是一种用于限制短路电流的装置。
它通过改变电路的参数，如电感或阻抗来减小短路电流。
限流器可以针对特定的电路进行设计，使得短路电流能够被限制在合理的范围内。
常用的限流器包括限流变压器、限流电抗器和限流电容器等。
3. 使用断路器：断路器是电力系统中常见的保护装置，它可以在电路发生短路时迅速切断电流。
通过选择合适的断路器和设置适当的动作参数，可以有效地限制短路电流。
断路器的选择应当考虑其额定电流和断开能力，以确保能够承受短路电流的冲击。
4. 电力系统接地：电力系统的好坏接地对于限制短路电流至关重要。
良好的接地可以提供短路电流的回路，将短路电流引入接地材料中，从而减小其影响范围。
适当选择接地方式，如良好接地电阻和接地网等，可以有效地限制短路电流。
5. 使用限流开关：限流开关是一种专门用于限制短路电流的开关装置。
它具有特殊的构造和工作原理，可以在电路发生短路时迅速打开，限制短路电流的大小。
限流开关通常由电流互感器、控制器和触发器等组成，可以根据需要调整限流电流的大小。
6. 控制电力系统的谐振：谐振是一种特殊的电路现象，会导致电流的突然增大。
控制电力系统的谐振是限制短路电流的另一种有效方法。
通过合理设计和调整电力系统的电感、电容和阻抗等参数，可以减小谐振现象的发生，从而限制短路电流的大小。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法
短路电流是指由于放电器元件或设备失效，接地线或漏电线之间产生的大规模电流，当短路电流从相连的电源中流入大电流时，可能会损坏电路中的电器或引起火灾。
因此，有效地控制短路电流是非常重要的。
短路电流的控制主要是以下几种方法：
一是采用放电器元件。
放电器元件可以有效地限制电路中的短路电流，并可在电路中添加断路器，使电路在发生短路时隔离，以防止电路烧坏。
第二是采用断路器。
断路器可以在短路和紧急情况下快速断开电路，以阻止短路电流继续流入电路中，防止电路损坏。
第三是采用低阻抗电源线。
将低阻抗的电源电缆连接到电源的相应位置，可以有效地限制短路电流的流入，从而减少损坏的风险。
第四是采用生物材料。
生物材料，如金属合金线和热塑性塑料，具有良好的热稳定性，能有效地降低短路电流的危害，并在短路时避免火灾和烧坏线路上的设备。
最后，要注意定期维护和更新电路设备，及时更换损坏的元件，以尽可能避免短路发生。
此外，在安装电源前，必须要进行严格的安全检查，以确保设备是安全可靠的，并具有可靠的防护机制，以防止短路发生。
总之，为了有效地限制短路电流，可以采用上述方法，包括采用放电器元件、断路器、低阻抗电源线和生物材料，并要定期维护和更
新电路设备、进行安全检查等。
只有有效地控制短路电流，才能确保设备的安全性，避免灾难发生。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法限制短路电流是确保电路安全运行的重要措施。
短路电流会导致电路过载，增加电气设备的损坏风险，甚至可能引发火灾等安全事故。
因此，针对短路电流进行限制是非常必要的。
本文将介绍几种常见的限制短路电流的方法。
1. 电路保护器电路保护器是限制短路电流的最常见方法之一。
它们可以根据电路故障的类型和程度进行快速断路。
主要包括熔断器、断路器和隔离开关等。
当电路中出现短路故障时，保护器会迅速断开电路，避免短路电流的进一步增大。
2. 电流限制器电流限制器是一种可以限制电流大小的装置。
它们通过调整电流限制条件，将电路中的电流限制在设定范围内。
电流限制器可以是可调式电阻、磁性限流器、恒流源等，通过增大电阻值或改变电流路径等手段达到限制电流的目的。
3. 电路设计在电路设计阶段，可以使用多种方法来限制短路电流。
例如，在电路设计中使用合适的电阻、电容和电感等元件，可以起到限制电流大小的作用。
此外，还可以通过改变电路的拓扑结构、添加额外的保护电路等方式来限制电流的增长。
4. 接地系统设计合理的接地系统设计也可以限制短路电流。
在电力系统的接地设计中，通过选择合适的接地电阻或接地方式，可以有效地限制短路电流的大小。
例如，可以采用星形接地或多点接地系统，通过增加接地电阻来限制电流的流动。
5. 过电流保护装置过电流保护装置是一种专门用于保护电路安全的装置。
它通过检测电路中的电流大小，当电流超过设定的阈值时，会迅速切断电路以保护设备的安全运行。
过电流保护装置可以是熔断器、断路器、电流保护继电器等。
6. 绝缘材料的选择绝缘材料的选择也会影响短路电流的大小。
合适的绝缘材料可以降低电流的流动速度，从而限制短路电流的增长。
在选用绝缘材料时，需要考虑其绝缘性能、耐热性能和机械强度等因素，确保其能够承受电路中的短路电流。
7. 故障定位与排除及时发现并排除电路中的故障是限制短路电流的关键。
通过使用故障定位仪器和技术，可以快速定位故障点，并采取相应的措施进行修复。
发电厂电气部分第四章 电气主接线及设计(三)(四)
发电厂变电所电气主系统
19
第四节 限制短路电流的方法
② 对臂2可能送来的短路电流 IkG和系统送来的短路电流IkS在分裂电抗器中的流向
是相同的，磁通方向也相同。每一臂由IkQ=IkG+IkS产生的磁通在另一臂中产生正的互
② 降压变压器用于功率流向由高压绕组传送至中压和低压，常用于变电站。
机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机—双绕组变压器单元接线接人系统， 而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。 联络变压器宜选用三绕组变压 器(或自耦变压器)，低压绕组可作为厂用备用电源或厂用启动电源，亦可连接无功 补偿装置。
发电厂变电所电气主系统
16
第四节 限制短路电流的方法
（二）分裂电抗器
分裂电抗器在结构上与普通电抗器相似，只是绕组中心有一个抽头，将电抗器 分为两个分支，即两个臂1和2，一般中间抽头用来连接电源，分支1和2用来连接大 致相等的两组负荷。 正常工作时，两个分支的负荷电流相等，在两臂中通过大小相等、方向相反的 电流，产生方向相反的磁通，如图4-21（a）所示。每臂的磁通在另一臂中产生互
切换方式有两种：
一种是不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在±2×2.5％以内； 另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30％。其结构较复杂，价 格较贵。
(五）冷却方法
电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强
迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。
变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了 运行电能损耗，设备未能充分发挥效益； 变压器容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变 电站负荷的需要，这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千
第四节限制短路电流的方法
第四节限制短路电流的方法限制短路电流是电力系统中重要的安全措施之一，可以有效避免设备过载、电磁烧坏和电击事故等问题的发生。
下面将介绍几种常见的限制短路电流的方法。
1.采用高短路阻抗：通过增加系统的电阻或电抗，可以有效限制短路电流的大小。
例如，在输电线路中，可以使用长线路长度、小导线截面积等方式来增加电阻；在变压器中，可以采用高阻抗短路器或者调整电压比例来限制短路电流。
2.使用限流器：限流器是一种专门用于限制短路电流的设备，通过调节其参数可以实现短路电流的限制。
常见的限流器有变流限流器、电感限流器、电容限流器等。
这些限流器可以根据需要进行选择和安装，以达到限制短路电流的目的。
3.选择合适的保护装置：在设计电力系统时，应根据系统的负荷容量和设备特性选择合适的保护装置。
保护装置可以根据短路电流的需求进行调整，以达到限制短路电流的目的。
常见的保护装置有熔断器、隔离开关、断路器等。
4.使用软启动器：软启动器是一种用于启动电动机或其他负载设备的装置，通过缓慢增加电动机的电流，可以有效限制短路电流的大小。
软启动器内部装有电流限制器，可以在启动过程中控制电流的大小，避免短路电流的冲击。
5.增加接地电阻：地电阻是限制短路电流的重要参数之一、通过增加接地电阻，可以有效降低短路电流的大小。
常见的增加接地电阻的方式有增加接地电极数量、加大接地电极面积、使用导电性较差的土壤等。
这些方法可以有效减小接地电阻，从而达到限制短路电流的目的。
6.使用隔离设备：隔离设备可以在短路发生时隔离故障区域，从而限制短路电流的传播范围。
例如，在输电线路中可以采用隔离开关，将故障区域与正常运行区域隔离，以减少短路电流对系统的影响。
总之，限制短路电流是电力系统中重要的安全措施，可以有效保护设备，减少事故的发生。
通过采用高短路阻抗、使用限流器、选择合适的保护装置、使用软启动器、增加接地电阻、使用隔离设备等方法，可以实现短路电流的限制，提高电力系统的安全性和可靠性。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法短路电流是指在电路中出现短路故障时，电路中的电流迅速增大的现象。
短路电流不仅可能对设备和电线造成损坏，还可能对人员和设备造成安全隐患。
因此，限制短路电流是非常重要的。
一、采用电流限制器电流限制器是一种能够限制短路电流的装置。
它通常由电流互感器、触发器和电流限制器组成。
当短路故障发生时，电流互感器会检测到电流的变化，并将信号传递给触发器。
触发器接收到信号后，会发出触发信号，使电流限制器开始工作，限制电流的大小。
电流限制器可以通过调整触发信号的强度和时间延迟来控制限制电流的大小。
二、安装过电压保护装置过电压保护装置是一种保护电路免受过电压损害的装置。
它可以通过监测电路中的电压变化，当电压超过设定的阈值时，自动断开电路，以防止短路电流的发生。
过电压保护装置可以根据需要进行定制，以满足不同的应用需求。
三、合理选择电缆和断路器合理选择电缆和断路器是限制短路电流的重要措施之一。
电缆的截面积和导体材料的选择对电流的传输负载能力有很大的影响。
断路器的选型和安装也能够有效地限制短路电流。
在选择电缆和断路器时，应根据电路的负载需求和电流传导能力进行合理的选择和安装。
四、合理布置电缆和设备合理布置电缆和设备也是限制短路电流的重要措施之一。
电缆的布置应避免交叉和密集，以减少电流传输时的电阻和功率损耗。
设备的布局应合理，避免堆积在一起，以防止短路电流的发生。
五、培训和教育人员培训和教育人员对于限制短路电流也至关重要。
只有当人员具备足够的电气知识和技能时，才能及时识别和处理短路电流的问题。
因此，应加强对电气人员的培训和教育，提高他们的电气安全意识和能力。
总结起来，限制短路电流的方法包括采用电流限制器、安装过电压保护装置、合理选择电缆和断路器、合理布置电缆和设备，以及培训和教育人员等。
通过综合运用这些方法，可以有效地限制短路电流的大小，保护设备和人员的安全。
限制短路电流的方法
xL =0.4)。上述三种方法，其限
流作用对电缆回路甚微。
二、加装限流电抗器(电缆 回路采用) 限流电抗器实质上是空芯线 圈，具有很大电抗值，串在 回路中，可起限制短路电流 的作用。
类型：按结构分为普通电抗 器和分裂电抗器两种。
1.普通电抗器 按位置分为:线路电抗器和 母线电抗器两种。
1)线路电抗器 加装在电缆馈电回路，只能限制
4-4 限制短路电流的方法—增加短路回路阻抗的方法
目的 选轻型设备(断路器）和 能选出设备（断路器）。 总方法 在设计主接线时，考虑 增加回路的短路阻抗，以得到限 制短路回路短路电流的目的。 增加阻抗的方法： 一、选择适当的主接线形式和运 行方式
1.大容量发电机电压级，采用单
元接线，可限制发电机电压下的 短路电流。 2.降压变电所低压侧，采用硬分 段运行（分段断路器处于断开的 运行方式） 3.双回路供电系统单回运行或环 网供电系统开网运行 因电缆xc =0.08 欧/km (架空
思考题：降压变电所低压侧加装限
流电抗器限流好，还是硬分裂运行 限流效果好？
2.加装分裂电抗器
特点 正常运行时呈现电抗值小， 电压损失小，供电质量好；线 路故障时呈现电抗值大，限流 效果好。其电抗百分数为 8%~12%.
分裂电抗器的结构与普通电抗 器相似,只是绕组中心有一个抽 头见图a)。
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法
限制短路电流的方法包括：
1. 安装熔断器或断路器：熔断器或断路器可以在电路中检测到短路情况并迅速切断电路，防止过大的电流流过。
熔断器将熔化的保险丝断开，而断路器通过磁性、热敏或电磁机构来切断电流。
2. 使用限流保护器：限流保护器可以控制电流的大小，防止超过预定值。
当电流超过预设限制时，限流保护器会切断电路或降低电流使其保持在安全范围内。
3. 添加电流互感器：电流互感器可以通过监测电流的大小来及时发出警报并采取相应措施。
这可用于监测线路上的短路情况，并及时通知操作人员，以便他们采取必要措施。
4. 使用屏蔽电缆：屏蔽电缆可以降低短路电流的影响。
通过在电缆外层添加金属屏蔽层，可以有效地阻挡电磁干扰和电流泄漏，从而减少短路电流传导到其他电路中的可能性。
5. 使用短路保护装置：短路保护装置可以监测电路中的电流大小并在出现短路时迅速切断电路。
这类保护装置通常会自动复位，以便在修复问题后重新连接电路。
需要注意的是，限制短路电流是保证电路安全运行的关键措施之一，但是它并不能消除短路电流的产生，因此仍需定期进行设备巡检和维护，并采取必要的预防措施，以减少短路的发生。
限制短路电流的措施
限制短路电流的措施
一、从电网结构上可以采取的限流措施
1）在电力系统的主网加强联系后，将次级电网解环运行；
2）在允许的范围内，增大系统的零序阻抗、例如采用不带第三绕组或第三绕组为星形接线的全星形变压器，减少变压器中性点的接地点，可以减少系统的单相短路电流；
3）加大变压器的阻抗，或将自耦变压器改为普通三绕组变压器，可以减小短路电流，但一般不宜采取此类措施；
4）根据供电的需要，提高电力系统的电压等级，可以有效地限制短路电流；5）采用直流输电或直流联网，可以限制系统的短路电流。
二、发电厂和变电所中可以采取的限流措施
1）发电厂中，在发电机电压母线分段回路中安装电抗器；
2）变压器分裂运行；
3）变电所中，在变压器回路中装设分裂电抗器或电抗器；
4）采用低压侧为分裂绕组变压器；
5）出线上装设电抗器；
6）发电厂和变电所母线分段运行。
第四章 第四节 限制短路电流的方法
若取 f 0.5 ，则 U 0.5IxL ，即正常运行时，电抗器的 运行电抗为0.5 xL 。 若分支1出线短路时，若忽略分支2的负荷电流，分支1上 的电压降为U Ix 即短路时 电抗器的电抗为 xL 。 I L ，即短路时，电抗器的电抗为
2 2 2
I 2
2
G
G
2
x2 , x2分别为高压绕组开路时，两个 设 x1 为高压绕组电抗； 低压分裂绕组的漏抗； x12 为高低压绕组正常工作时的等值电 抗。在正常工作时，若通过高压绕组电流为 I ，每个低压绕 组流过相同的电流为 I / 2，其电压降关系为： 其电压降关系为 I Ix12 Ix1 x2 2 1 故得 x12 x1 x2 2 假设高压侧开路 低压侧一台发电机出口处短路 通过两 假设高压侧开路，低压侧一台发电机出口处短路，通过两 分裂绕组的电抗为： x22 x2 x2 如果x2＝x2
正常运行时等值电路图
两支分支的自感相同，每个分支的自感电抗 xL L 。 两个分支间有磁耦合，若互感为 M ，则互感系数为： M M ( f一般为 般为0.4 ~ 0.6) f L L1 L2 于是，互感抗为：
xM M Lf fxL
正常运行时，使两分支电流大小相等，由于两电流反向 流过两臂，每一分支的电压降为：
当分裂电抗器的电抗值与普通电抗器的电抗值 相同时，两者在短路时的限流作用一样，但正常 运行时 分裂电抗器的电压损失只是普通电抗器 运行时，分裂电抗器的电压损失只是普通电抗器 的一半，而且比普通电抗器多供一倍的出线，从 而减少了电抗器的数目 减少了设备的占地面积 而减少了电抗器的数目，减少了设备的占地面积， 有利于设备布置，故被广泛应用。
限制短路电流的方法
➢装设地点
分Байду номын сангаас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。
第四节 限制短路电流的方法
② 维持母线电压于较高水平，提高供电可靠 性。
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
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。
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。
这些措施都可以增大系统阻抗，减小短路电流。
2．扩母大单联元接断线或路厂用器电回等路装容设采量用低不压分升裂绕级组变，压器减； 少投资。
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。
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
作三用、： 发限电制厂电和由缆变线电于路所的中母短采路用线电的流限电（流架措抗空施线器路的的电抗额大，定不需电装电流抗器较）。大，由上式可以看出：在相同
两三个、分 发 额支电线厂定圈和的变电缠电绕所抗方中向采百与用结的分构限参流值数措都施下相同的，其母间存线在互电感。抗器的电抗有名值较线路电抗器小，
这些措施都可以增大系统阻抗，减小短路电流。
第四节 限制短路电流的方法
二．装设限流电抗器
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K3
L2 QF K2 W L1 K1
G1
G2
电抗器的接法接线
限制短路电流的作用:
①限制IK，选择轻型QF。
②故障时，维持母线残压（≥65%）
缺点:
①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（3-6）%。 ②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。
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
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
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：
x12 2( xL xM ) 2xL (1 f ) 3xL
压降不超过允许值的矛盾。
（f 0.5）
由此可见，从而解决了限制短路电流与保证正常
（三）采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”U2’N=U2”N，S2’N=S2”N，按变压器原理作电路图，如下图 所示。
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x2’2”的限制，来
自系统短路电流将遇到（x1+x2’=x12+ x2’2” / 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
x 2'2" 2 x2 Kf x12 x1 x2 / 2
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。
1 1 1
I
T
x1
x1
I
x 2' x 2" x 2'
2
x 2"
2' 2" 图（a）扩大单元接线
2' 图（b）等值电路
2"
2
图（c）正常工作时的等值电路
分裂绕组变压器及其
等值电路
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 ΔU12’=ΔU12” =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： x2’2”=x2’+x2”=2x2’ （2）来自系统的IK所遇到的电抗 x 1+ x 2’ ≈ x 2’
3
33- fFra bibliotekL(1 + f )x L
(b)等值电路
(1 - f )x L
1 2
I 2
(1 - f )x L
(1 + f )x L
1 （a）分裂电抗器接线图 2 1
(c)正常运行时等值电路
分裂电抗器等值电路
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=ωL，两个分支间有磁的耦合，若互感 系数为f为: M M
f L1 L2 L ( f一般为 0.4 0.6)
正常运行时，每臂的运行电抗（穿越型电抗）
X X L X M X L fX L (1 f ) X L
正常运行时
U I (1 f ) xL 每一分支电压降：
若取 f 0.5
，则x正=0.5xL
②短路运行时(设在分支1处短路)
限制短路电流的方法
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活性，同时，系统线损也相应