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摘 要：通过计算发现，220 kV沙旺变电站当10 kV母线的母联断路器闭合时，其10 kV侧最大短路电流超过断路器额定短路开断电流，因此该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题，该文结合工程实例简述限流电抗器在限制短路电流方面的应用。
关键词：变电站 限流电抗器 MOV
中图分类号：TM47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（a）-00-01
近年来，伴随着烟台地区的电力系统负荷不断增长以及与其他地区电网的合环运行，使烟台各级电网的短路电流水平不断加大。短路电流已严重影响电力系统的安全稳定运行，给电气设备带来很大的安全隐患。因此，必须对电力系统的短路电流进行限制。
1 概述
通过计算发现，220 kV沙旺变电站当10 kV母线的母联断路器闭合时，其10 kV侧最大短路電流超过断路器额定短路开断电流，因此该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题。
2 整改前短路电流计算
（1）站内220/110/11三绕组变压器等效参数
#1主变：容量比 100/100/50；额定电压：220；额定容量：150000/150000/75000；空载电流百分比 I0%，0.27%；空载损耗 P0 122.7（kW）；短路损耗：高—中554.8 kW、高—低216.7 kW、中—低168.6 kW）；短路电压百分比：（高—中13.6%）（高—低39.4%）；（中—低21.7%）。
#2主变：容量比 100/100/36；额定电压：220；额定容量：180000/180000/50000；空载电流百分比 I0% 0.08%；空载损耗 P0 101.26（kW）；短路损耗：高—中445 kW、高—低112.58 kW、中—低98.39 kW）；短路电压百分比：高—中14.31%、高—低37.93%、中—低21.46%）。
（2）10 kV系统短路电流计算
若系统中10 kV母联开关闭合，针对以下两种典型短路故障情况进行分析：
①若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB6出口A点为例）。流经CB6的短路电流 ICB6=44.83 kA（超过其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流 ICB1=19.95 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流 ICB2=24.87 kA（小于其额定短路开断电流40 kA）。因此，发生短路故障后，线路断路器CB6无法切除故障。
②若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB7出口B点为例）。流经CB7的短路电流 ICB7=44.83 kA（超过其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流 ICB1=19.95 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流 ICB2=24.87 kA（小于其额定短路开断电流40 kA）。因此，发生短路故障后，线路断路器CB7无法切除故障。从上面计算结果可知，当沙旺变电站10 kV母联断路器K1闭合时，由于系统最大短路电流超过断路器额定短路开断电流，该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题，因此必须采取措施限制短路电流。
3 解决方案
方案1：选用额定短路开断电流为50kA的断路器。方案2：在主变10 kV侧安装限流电抗器。通过对方案1和方案2进行技术经济比较，本工程选用技术经济性更优的安装限流电抗器方案。限流电抗器安装于主变10 kV侧，由电容器C和串联电抗器L、MOV吸能装置和快速合闸开关K组成。当发生短路故障时，MOV吸能装置快速动作使电容器C短路，打破串联谐振条件，从而将电抗器L串入线路实现故障限流。MOV吸能装置同时作为电容器的过电压保护，快速合闸开关K和保护间隙G作为MOV吸能装置短时热耐受能力的后备保护。CB为限流器总旁路开关，PB为限流电抗器支路断路器，D1为隔离开关，MOA1和MOA2为线路基本雷击保护。
4 整改后短路电流计算
若系统中10 kV母联开关闭合，针对以下两种典型短路故障情况进行分析。
①若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB6出口A点为例）。流经CB6的短路电流ICB6=30 kA（小于其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流ICB1=19.94 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流ICB2=10 kA（小于其额定短路开断电流40 kA）；因此，发生短路故障后，线路断路器CB6能够切除故障。
②若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB7出口B点为例）。流经CB7的短路电流ICB7=30 kA（小于其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流ICB1=19.94 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流ICB2=10 kA（小于其额定短路开断电流 40kA）.因此，发生短路故障后，线路断路器CB7能够切除故障。综上所述，在正常情况下，故障限流器对于电网的正常运行没有任何影响。在短路故障的情况下，故障限流器能够有效限制短路电流，保证断路器顺利开断短路故障。
参考文献
[1] 周宣征.企业电网短路电流的计算分析及应用研究[D].天津理工大学，
2011.
关键词：变电站 限流电抗器 MOV
中图分类号：TM47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（a）-00-01
近年来，伴随着烟台地区的电力系统负荷不断增长以及与其他地区电网的合环运行，使烟台各级电网的短路电流水平不断加大。短路电流已严重影响电力系统的安全稳定运行，给电气设备带来很大的安全隐患。因此，必须对电力系统的短路电流进行限制。
1 概述
通过计算发现，220 kV沙旺变电站当10 kV母线的母联断路器闭合时，其10 kV侧最大短路電流超过断路器额定短路开断电流，因此该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题。
2 整改前短路电流计算
（1）站内220/110/11三绕组变压器等效参数
#1主变：容量比 100/100/50；额定电压：220；额定容量：150000/150000/75000；空载电流百分比 I0%，0.27%；空载损耗 P0 122.7（kW）；短路损耗：高—中554.8 kW、高—低216.7 kW、中—低168.6 kW）；短路电压百分比：（高—中13.6%）（高—低39.4%）；（中—低21.7%）。
#2主变：容量比 100/100/36；额定电压：220；额定容量：180000/180000/50000；空载电流百分比 I0% 0.08%；空载损耗 P0 101.26（kW）；短路损耗：高—中445 kW、高—低112.58 kW、中—低98.39 kW）；短路电压百分比：高—中14.31%、高—低37.93%、中—低21.46%）。
（2）10 kV系统短路电流计算
若系统中10 kV母联开关闭合，针对以下两种典型短路故障情况进行分析：
①若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB6出口A点为例）。流经CB6的短路电流 ICB6=44.83 kA（超过其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流 ICB1=19.95 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流 ICB2=24.87 kA（小于其额定短路开断电流40 kA）。因此，发生短路故障后，线路断路器CB6无法切除故障。
②若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB7出口B点为例）。流经CB7的短路电流 ICB7=44.83 kA（超过其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流 ICB1=19.95 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流 ICB2=24.87 kA（小于其额定短路开断电流40 kA）。因此，发生短路故障后，线路断路器CB7无法切除故障。从上面计算结果可知，当沙旺变电站10 kV母联断路器K1闭合时，由于系统最大短路电流超过断路器额定短路开断电流，该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题，因此必须采取措施限制短路电流。
3 解决方案
方案1：选用额定短路开断电流为50kA的断路器。方案2：在主变10 kV侧安装限流电抗器。通过对方案1和方案2进行技术经济比较，本工程选用技术经济性更优的安装限流电抗器方案。限流电抗器安装于主变10 kV侧，由电容器C和串联电抗器L、MOV吸能装置和快速合闸开关K组成。当发生短路故障时，MOV吸能装置快速动作使电容器C短路，打破串联谐振条件，从而将电抗器L串入线路实现故障限流。MOV吸能装置同时作为电容器的过电压保护，快速合闸开关K和保护间隙G作为MOV吸能装置短时热耐受能力的后备保护。CB为限流器总旁路开关，PB为限流电抗器支路断路器，D1为隔离开关，MOA1和MOA2为线路基本雷击保护。
4 整改后短路电流计算
若系统中10 kV母联开关闭合，针对以下两种典型短路故障情况进行分析。
①若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB6出口A点为例）。流经CB6的短路电流ICB6=30 kA（小于其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流ICB1=19.94 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流ICB2=10 kA（小于其额定短路开断电流40 kA）；因此，发生短路故障后，线路断路器CB6能够切除故障。
②若10 kV负荷线路断路器发生短路故障（以CB7出口B点为例）。流经CB7的短路电流ICB7=30 kA（小于其额定短路开断电流31.5 kA）；流经CB1的短路电流ICB1=19.94 kA（小于其额定短路开断电流50 kA）；流经CB2的短路电流ICB2=10 kA（小于其额定短路开断电流 40kA）.因此，发生短路故障后，线路断路器CB7能够切除故障。综上所述，在正常情况下，故障限流器对于电网的正常运行没有任何影响。在短路故障的情况下，故障限流器能够有效限制短路电流，保证断路器顺利开断短路故障。
参考文献
[1] 周宣征.企业电网短路电流的计算分析及应用研究[D].天津理工大学，
2011.