简答题

限制高压电网短路电流水平的措施有哪些?

正确答案

随着电网容量的增加,电网的短路电流水平也在不断提高,为此电网不得不采取一定的措施以限制短路电流水平的提高,一般限制电网短路电流的措施除前面谈到的常用方法外,在现代电网中,主要还包括以下几种:
(1)低压电网分片运行。在高一级电压和超高压电网发展成网后,将低一级电压电网解开分片运行,不但可以减小电网的短路电流,而且同样可以保证供电的可靠性和安全性。
(2)发展高一级电压电网。随着高一级电压电网的发展,在电网容量相同情况下,电网短路电流会随着电压等级的升高而减小,下一级电网则会由于电网间阻抗的增加而减小。
(3)多母线分列运行或母线分段运行。多母线分列运行或母线分段运行以限制短路电流水平的措施,虽然简单易行,且效果显著,但一般只有在必要时才采用,因为它可能降低电网的安全欲度,限制运行操作和事故处理的灵活性。当然也可在母线断路器上装设自动快速解列装置,在正常运行时使母线并列运行,以保证电网运行的适当欲度,而在故障时将母线断路器快速断开,从而降低电网故障时的短路电流水平。
(4)解列电网。这项措施由于直接影响电网运行的经济性和可靠性,并要求增加整个电网的备用容量.因而除非不得已,一般不予考虑。
(5)采用直流联网。采用直流输电联网,虽然短路电流水平可明显降低,但是两端换流设备的投资大,如联络线不长,交换功率不大时,这种办法一般不可行。
(6)采用串联电抗器或其他限流措施,采用串联电抗器相当于增加电网阻抗,这种方法虽然在发电厂厂用电系统和10-35kV变电站中早已采用,但若在超高压电网中采用,则不但会增加网损,还会降低电网的稳定性,为此近年来有些国家试验研究了短路电流限制装置,它也是一种阻抗,但只有在出现短路电流且流过限制装置时,该阻抗才串人短路电流回路以限制短路电流。
(7)从电网结构上采取措施。结合电网规划从电网结构上采取措施,如发展更高一级电网;选择适当地点建设开关站;合理选择发电厂出线,新的大容量电厂尽可能接入最高一级电压电网;建设新的输电网络时,注意减少网络的紧密程度等。
(8)限制单相短路电流水平。由于单相接地短路电流的大小,主要与电网中性点接地方式及回路的零序阻抗有关,在ll0kV及以上电压电网中,由于变压器中性点直接接地,有可能造成单相接地短路电流大于三相短路电流,在这种情况下,单相短路电流水平就成为选择变电站设备的决定性因素,此时开关设备的断流容量也需要按开断单相接地短路电流来考虑。此外,单相接地短路电流对相邻通信线路的干扰和危险影响,对变电站地电位的升高以及跨步电压和接触电压值等,都起着重要影响,因此许多国家的电网都采取了限制单相接地短路电流的措施,同时还规定了中性点接地的原则。一般限制单相接地短路电流的措施主要包括:
1)减少变压器中性点接地的数目。
2)变压器及自耦变压器中性点经小电抗接地,这样既可保证接地故障系数小于1.4,同时还可限制单相接地短路电流使之不大于三相短路电流,设备易解决,技术上和经济上都可行。
3)部分变压器中性点正常不接地,但在主变压器中性点装设快速接地开关,在主变压器跳闸前将中性点接地。
4)发电机变压器组的升压变压器中性点不接地,但需要相应地提高变压器和中性点的绝缘水平。
5)限制自耦变压器的使用。

答案解析

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