750千伏烏北站短路電流抑制方法與改進措施

閆霞

【摘 要】隨著烏魯木齊北部地區大量電源的接入，網架結構的加強，750千伏烏北變電站220千伏母線短路電流超標，2014年根據計算結果全接線方式下將大大超過斷路器額定開斷容量。為確保短路電流不超標，保證電網安全穩定運行，對烏北地區降低短路電流水平進行研究與計算，分析各種短路電流抑制措施，最后采用主變中性點加裝小電抗器的方式降低短路電流，以達到優化電網結構，提高安全風險管控水平的目的。

【關鍵詞】短路電流；主變中性點；電抗器

2 短路電流仿真計算結論

750千伏烏北#1、#2主變將分別加裝12歐姆的中性點小抗，根據電力系統綜合穩定分析程序（PSASP）仿真計算，中性點小抗安裝后烏北變220千伏母線各種方式下短路電流如表1所示：

仿真計算結果表明：750kV自耦變壓器中性點經小電抗接地，是降低其220kV母線單相短路電流的有效手段。

3 過電壓保護及絕緣配合

3.1 工頻過電壓影響

根據對各種非對稱故障的計算分析表明，變電站母線或出線側發生單相或兩相接地故障時，變壓器中性點電抗器的工頻電壓最高。主變中性點最大工頻電壓為51.3kV，通過電抗器最大的工頻電流為4.3 kA。其電壓值小于66kV電壓等級下的短時工頻耐受電壓（140kV），且有相當的裕度的。

3.2 操作電壓影響

烏北變電站主變壓器加裝小電抗后對各種合閘操作進行了計算，烏北變電站合空載變壓器操作時，變壓器中性點電抗器上的過電壓較發生不對稱短路故障時要低。

即使考慮變壓器和線路檢修方式，變電站中性點加裝電抗器前后，750kV 線路合閘及單相重合閘操作，母線側和線路側最大統計操作過電壓都與操作過電壓要求值（750kV 系統為1.8pu；220kV 系統為3.0pu）相比都有較大欲度。

烏北變變壓器中性點加裝電抗器后：一是，對系統的工頻和操作過電壓影響較小，二是，工頻和操作過電壓也比較低，與規程的要求值相比有較大的裕度。變壓器中性點加裝電抗器后，不影響變電站的絕緣配合。

烏北主變中性點加裝電抗器后，主變中性點及電抗器66kV 電壓等級絕緣水平，與中性點額定電壓96kV 避雷器保護配合的方式，可滿足過電壓與絕緣配合的要求，無需在中性點增加放電間隙。

4 繼電保護方面

對于主變零序電流保護，由于其動作整定值與零序電流3I0直接有關。當主變壓器中性點經小電抗器接地時，接地短路電流幅值變小，保護裝置的靈敏度變差，需要根據主變壓器中性點串接小電抗器接地后的零序短路電流重新對保護裝置進行整定，并對保護裝置的靈敏度進行校驗，修改保護定值、滿足相關要求。

5 結束語

本文通過分析750千伏烏北220千伏母線短路電流超標問題入手，通過仿真計算分析，采用主變中性點加裝小電抗器的方式降低短路電流，降低了220kV母線單相短路電流，確保短路電流不超標，同時提高了工頻耐壓與操作耐壓水平，降低了變電站運維難度，保證750千伏電網安全穩定運行，達到優化電網結構，提高了電網風險管控水平的目的。

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[責任編輯：楊玉潔]