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摘要：本文主要针对抽水蓄能电站中500kV电网中短路电流超标的相应机理进行分析，并在限制短路的电流相应措施的适应性研究中应用其中采用的方法。针对各个短路点自阻抗组成要素的物理意义进行分析，确定不同类型、不同位置的短路的电路的主要影响因素，确定其超标的相应机理。同时需要根据影响的不同程度，相应的采取措施，使变压器的等值阻抗增大或者将电网参数改变。应用于抽水蓄能电站的500kV电网短路电路分析以及对限制措施的研究结果使其实用性和正确性得到了证明。
关键词：抽水蓄能电站；双端等值电路；短路电流限制措施
随着500kV输电网架的形成，其在抽水蓄能电站领域的应用也越来越广，接入500kV电网的大型电厂越来越多，使其站点的短路电流水平正在逐年提升。在500kV主网中，因为负载密集导致的短路的电流超过标准问题已经成为限制电力系统运行安全的瓶颈因素，需要根据不同的超过标准的相关机理进行限制短路的电流措施的选取，以达到最优的限制效果。
一、短路点的自阻抗分析模型
从故障节点向内看的戴维南等值阻抗就是短路点带有的自阻抗。首先，作为三相短路的另一种表现形式，自阻抗能够代表短路的电流的大小；然后自阻抗能够实现对于电网等值阻抗层中的短路电流的主要的因素以及性质进行分析，其在研究短路的电流超出标准的相关机理中是具有不能被替代的作用。
依据二端口类网络的相关理论，对双端电源等值电路实现构建的过程，将500kV站点中200kV母线以及500kV母线分别保留，等值状态两者间的变压器处于非连接状态，等值完成后则两者重新连接。
二、分析500kV电网中短路的电流超出标准的相关机理
本节主要以抽水蓄能电站电网作为研究背景，对500kV电网中的单相以及三相短路电流超出标准的相关机理进行分别分析。
1.500kV测三相短路的电流超出标准的相应机理
根据研究表明，500kV侧的自阻抗是由变压器T形等值电路中的零序以及正序阻抗组成的。针对一些与电网间存在紧密联系的站点，其具有高达10回的500kV出线，500kV侧的自阻抗主要是由其对地的等值阻抗来决定的，也就是由其电网的结构决定的。而针对那些与电网联系不够紧密的特别是500kV电网中的末端节点，具有较严重的电磁环网现象，500kV侧的自阻抗不单单要受到5其自身的电网结构影响， 同时220kV电网的相关结构也会对其产生影响。
2.500kV侧单相短路的电流超出标准的相应机理
一般情况下，系统的正序阻抗被认为与负序阻抗相等，正序自阻抗能够对其其单相短路的电流产生一定的影响，另外零序自阻抗也会影响单相短路的电流。通过研究表明，零序等值阻抗决定了整体的零序自阻抗的值，同时其也和220kV阻抗以及变压器阻抗有相关性。
针对较为密集的500kV的环网，特别是一些联络站点，零序自阻抗主要由零序等值阻抗决定，针对一些末端的站点，变压器中的等值阻抗具备主导的作用，因而500kV的电网结构能够决定电网密集区域中的站点分布情况。
3.220kV侧三相短路的电流超出标准的相应机理
在相应的站点中，500kV的主变等值阻抗以及电网结构与220kV正序自阻抗具有相关性，且变压器的等值阻抗具有决定性的作用。因为变压器的阻抗相关特性，所以220kV中的三相短路的电流要小于500kV中的三相短路的电流。220kV中短路的电流超出标准的相应机理会根据其下带的220kV电网相关结构以及其下送的相应负荷情况不同而产生相应的变化。
三、分析限制短路的电流方法的适应程度
1. 限制短路电流的措施
限制短路电流相应措施主要有将设备中的阻抗加大以及运行过程中供电分区两种方式。表1和表2分别对两种措施的作用进行了分析，可以看出进行限制使用的不同措施，改变了不同的自阻抗组成因素。因而需要根据超标的相应选择实现限制的相应措施。
表1 运行过程中常用的限制措施
2.分析限制短路的电流过程的相应适应性
500kV侧三相以及单相的短路的电流是由其内部的电网结构决定的。因而实现其短路的电流限制在手段上主要使用的是“跳通”，“断线”，以将等值的阻抗加大。而使用变压器中性点连接小电抗的方式实现加大变压器的等值阻抗的过程或者利用高阻抗变压器达到限制短路的电流的效果并不十分显著。
220kV中的自阻抗水平主要与其对地的等值阻抗以及变压器的等值阻抗有关系，但站点不同，受到的影响程度也不一样。
在电子电力技术发展过程中，对于各类新型的故障限流器的研究越来越多，能够将普通串联电阻在正常运行情况下的损耗和压降问题解决。另外，在应用限流器的过程中，也能够改善系统的瞬态稳定性情况。
四、结语
针对于抽水蓄能电站500kV短路电流超标的相应机理进行研究，发现电网的相关结构是其短路中电流的主要影响因素，需要对电网相关结构进行调整以实现短路中电流的限制。而220kV短路中电流则主要由其等值阻抗决定，确定其主要的影响因素，就能够使各种相应的限制性措施得到更好的实施，以实现其相关的作用。
参考文献：
[1]李俊．500kV自耦变压器中性点小电抗接地的研究[J]．湖北电力，2006， 30(S2)：56-57.
[2]余鸿，赵向红．湖北电网220kV线路距离保护整定计算优化[J]．华中电力，2006， 19（3）：31-32.
论文作者:陆翔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：阻抗论文; 电流论文; 电网论文; 机理论文; 变压器论文; 措施论文; 电站论文; 《防护工程》2017年第21期论文;