（广东电网发展研究院有限责任公司汕头电力咨询研究院 广东省汕头市 515000）
随着电力系统规模的不断发展，系统的短路容量和短路电流不断地增大。为了保证电气设备的安全运行，便于设备的选择，要在电流过大的地方采取限流措施。在变电站内，当变压器低压侧的电流过大时，一般采用高阻抗变压器或在变压器低压侧采用限流电抗器限制短路电流。限流电抗器限制短路电流时，会产生压降、损耗电能。根据设计规范，选择电抗器电抗值时，既要将短路电流限制到要求值，又要使电抗器的电压损失不大母线额定电压的5％。当二者不能同时满足时，要经过综合考虑后进行选择，再采用其它的措施加以补救。
1.兼顾限流与压降要求的计算分析
1.1 短路电流计算的电气接线
某变电站已有2台150MVA的主变压器T1、T2，10kV侧接有限流电抗器L1、L2。在进行三期的扩建时，根据该地区的电网的需求，要扩建1台180MVA的变压器。为了和前期工程保持一致性，扩建工程的变压器T3仍采用普通阻抗变压器，10kV侧也采用限流电抗器L3，此时，该站的短路电流计算接线图如图1所示。
图1 短路电流计算接线图
由于该站10kV侧的短路电流不存在零序短路的计算，而且10kV侧为分列运行，所以本文在讨论扩建部分电抗器选择时，仅以扩建部分（即主变压器T3及其10kV部分）的正（负）序电抗等值电路（见图2）进行计算。根据系统短路电流计算结果，220kV母线侧正（负）序电抗X1标么值为为0.00558，110kV母线侧正（负）序电抗X2接近∞。主变压器T3的等值电抗X3、X4、X5标么值分别为0.08056、－0.00278、0.047220。
1.2 10kV侧未加限流电抗器时的短路电流计算
当主变压器T3的10kV侧未加限流电抗器（见图2）时，进行短路电流计算，算得在k1点点的短路电流为67.6kA，这样就需在k1点后加装电抗器。
图2 未加限流电抗器时的等值电抗图
1.3 限流电抗器的初步选择
限流电抗器选择时，其电抗百分数Xk％和压降损失百分数必须分别满足：
式中：Uj为基准电压，kV；Ij为基准电流，A；X*j为以Uj、Ij为基准，从网络计算至所选用电抗器前的电抗标么值；Uek为电抗器的额定电压，kV；Iek为电抗器的额定电流，A；I”为被电抗限制后所要求的短路次暂态电流，kA；Ig为正常通过的工作电流，A；为负荷功率因数角，一般取＝0.6。
由于该站主变压器T310kV采用5组10.020Mvar电容器组，10kV的工作电流不小于电容器组回路电流3.55kA，因此选限流电抗器额定电流为4kA，10kV开关柜断路器的开断电流为31.5kA。按式（1）计算得Xk％≥6.47，为此，先初步选Xk％＝8％，按（2）校验电压损失，也满足要求。
1.4 10kV侧加限流电抗器后短路电流计算
主变压器T3 10kV侧接入电抗X6百分数值为8％的限流电抗器L3后的等值电路图如图3所示。按此等值电路进行短路电流计算，标得在k2点的短路电流为27.93kA。根据广东省的情况，10kV配网的设备短路耐受电流最多为20kA，计及变电站到配网用户端的线路阻抗后，为使配网断路器能够开断短路电流，一般也要将变电站10kV的短路电流限制在25kA以内。这显然，若接入8％电抗百分数的限流电抗器，不能满足此限流要求。因此，改选10％电抗百分数的限流电抗器，再按图3计算，算得k2点的短路电流为24.40kA，满足小于25kA的要求。但此时，电抗器的电压损失却达到5.32％，超过了规范的要求。
图3 主变压器10kV侧加8％限流电抗器时的等值电路图
2.限流电抗器选择的综合考虑
从上述计算可见，选择两种不同电抗值限流电抗器时各有利弊。安全运行是电力生产的关键，限流电抗器的作用就是要限制短路电流，以选择轻型的开关设备。从本例的实际情况看，宜采用阻抗10％的限流电抗器，将短路电流限制到合乎要求，以保证开关设备安全运行的需要。虽然此时电压损失超过5％，10kV母线上的电压（10.41kV）比供电基准电压（10.5kV）略为偏低，短时间的并列运行时也会因为母线的电压不同造成环流的问题。但这可通过VQC及有载调压变压器的调压功能予以解决。
参考文献：
[1]电力工业部西北电力设计院编.
论文作者:吴顺霖
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/26
标签：流电论文; 电流论文; 电抗论文; 变压器论文; 电压论文; 百分数论文; 母线论文; 《云南电业》2019年1期论文;