第四节限制短路电流的方法

（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 + f ) xL
1 (1 + f )xL 2
1Biblioteka Baidu
(1 - f )xL
2
(b) 等值电路
(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: f ?
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
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 增大。
M ? M ( f一般为 0 . 4 ? 0 . 6 )
L1 L2
L
正常运行时，每臂的运行电抗（穿越型电抗） X ? XL ? XM ? XL ? fXL ? (1 ? f ) XL
正常运行时
每一分支电压降：? U ? I (1 ? f )xL
若取 f ? 0.，5 则x正=0.5xL
②短路运行时 (设在分支1处短路)
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
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
K2 W
K3 L2 QF
L1
G1
电抗器的接法接线
K1 G2
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
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。 1
1
1
I
T
x
x 1
1
I
x
x
x 2'
x 2
2'
2
2
2'
2
图（a）扩大单元接线
2' 图（b）等值电路
分裂绕组变压器及其
2
2
图（c）正常工作时的等值电路
等值电路
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 （f ? 0.5）
由此可见，从而解决了限制短路电流与保证正常
压降不超过允许值的矛盾。
（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
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
限制短路电流的方法
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
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。
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1
2
（a）分裂电抗器接线图
3
3
- fxL
(1 - f )xL I