发电厂电气第4章-3 限制断路电流.ppt

第四章 限制短路电流的措施 主讲：张东英 教 学 内 容 限制短路电流的目的 限制短路电流的措施 为什么要限制短路电流 短路故障电流能达到很大的数值（几万-几十万安）。 为使电器能够承受短路电流的冲击（满足短路电流的热稳定和动稳定的要求），必须选择加大容量的电器（重型) 投资增加 或 选不到符合要求的高压电器。 限短路电流目的： 合理地选择轻型电气设备（采用价格较便宜的轻型电器（断路器、隔离开关）和截面较小的母线和电缆、金具等）。 限制短路电流的目的 金具：用于悬挂、固定、保护、连接、接续架空线或绝缘子 线路组成: 导线 杆塔 避雷线 绝缘子 金具 输电线路基本知识 金具种类 （1）线夹：用来固定导线和避雷线 悬垂线夹用于直线杆塔 耐张线夹用于耐张杆塔 防晕线夹用于500KV线路 用于固定避雷线或拉线 输电线路基本知识 防振锤和护线条：防微风振动 间隔棒：使分裂导线的子导线间保持一定距离 均压环：电压分布均匀 屏蔽环：减小电晕 均压环 防振锤 护线条 间隔棒 防振锤 （2）保护金具：改善或保护导线等机械和电气工作条件 输电线路基本知识 （3）连接金具：用于将线夹、保护金具和绝缘子连接起来。 用于连接杆塔与第一片绝缘子 用于连接最后一片绝缘子与各种挂板 （4）接续金具： 架空线端头及 跳线接续 1）线路电抗器 适用范围：主要用来限制6-10KV 电缆 馈线短路电流，而且能在母线上维持较高的剩余残压。仅在采用其它方法不能把短路电流限制到预期数值时才采用。 接入方式： 在断路器和线路之间 在断路器和母线之间 （不用） 取值范围： 300~600A Xk%选为3%~6%。 限制短路电流的措施 1 加装限流电抗器 电抗器是电阻值很小的电感线圈。其主要参数是Ie 、Ue 、Xk%（百分电抗）。参数间的数学关系如下： ? ? Xk 为电抗器一相的感抗。 电抗器的百分电抗 限制短路电流的措施 线路电抗器应用实例 限制短路电流的措施 2）母线电抗器 适用范围：主要用来限制发电厂内部的短路电流，如并列运行发电机所提供的短路电流。 接入方式：母线分段处 取值范围：Xk%选为8%~12% 限制短路电流的措施 3）分裂电抗器 结构：中间抽头的空心电感线圈，由缠绕方向 与结构参数完全相同的两个分段连接而成，其 间不仅有互感耦合，而且电气上直接连通。 ３端接电源，1,２端接负荷 每臂自感抗 XL=ωL，两臂间的互感抗 XM = fXL 互感系数f (0.4~0.6),一般取0.5 每臂的运行电抗　Ｘ＝ XL – XM = (1-f) XL = 0.5 XL 两分支的总等值运行电抗: X31(2) = 0.25 XL 1端故障，２端可看作开路: X1３ = XL 限制短路电流的措施 优点：正常工作时电压损失较小，短路时限流作用强。 缺点：两分支负荷不等或负荷变化过大时，将引起两臂产生电压偏差，造成电压波动，甚至产生感应过电压。 应用：两臂接入要么都是电源，要么都是负荷，不能一边接电源另一边接负荷。 限制短路电流的措施 结构：两个低压分裂绕组的 额定电压、容量、匝数相同 X2’ = X2” = X2 X1较小 应用：扩大单元接线（低压接电源），厂用变（高压接电源） 正常工作时，高低压绕组间总的等值电抗： X12=X1+0.5X2 低压侧一发电机出口短路， X2’2” =X2’+X2”=2X2 X12” =X1+X2”=X1+X2 分裂低压绕组正常运行电抗只相当于短路时电抗的1/2、1/4。 2 分裂变压器 限制短路电流的措施 分裂变压器作为厂用变 限制短路电流的措施 对大容量发电机采用单元接线 限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量，尽可能在发电机电压级不用母线 3 采用适宜的主接线形式及运行方式 限制短路电流的措施 在降压变电所，变压器低压侧分列运行 在环网穿越功率最小处开环运行 在负荷允许的条件下，具有双回路的电路，采用单回路运行 限制短路电流的措施 作业 第4章习题(在word文档中) 14,15,16，17