摘要：由于电力系统容量的扩大，系统的短路电流随之增大，主变低压侧抗短路能力嗜待增强。通过在主变低压侧加装限流电抗器来限制短路电流是可行的方法之一。如何消除由于增加限流电抗器给系统产生的负面影响无疑成为我们面临的非常重要的问题。本文就能否采用限流电抗器来解决系统容量增大导致河北南部电网220kV变电站主变低压侧短路电流过大这一问题进行了一些有益的探讨。
Abstract: Short-circuit current of electric system is becoming larger owning to the enlargement of its capacity，so the ability of anti-short circuit on the low-voltage side of main transformer is necessary to be strengthened. One feasible way to limit short-circuit current is to add limiting reactors on the low-voltage side of main transformer. How to remove the bad effect to the system generated by adding limiting reactors has become a very important problem in front of us without any doubt. The paper carries out some useful study on the problem whether or not we should use limiting reactors to limit the short-circuit current on the low-voltage of transformer resulted by the enlargement of electric system capacity.
关键词：限流电抗器；主变低压侧；短路电流；高速开关装置
Key words: limiting reactor; low-voltage side of main transformer; short-circuit current; high speed-optical switch device
中图分类号：TM63 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）12-0049-01
0 引言
随着电力系统的发展，容量的扩大，系统的短路电流不断增大，电网中的变压器承受短路电动力的考核也越来越严重。近年来，河北省省电力公司系统发生多起因低压侧故障导致的主变损坏事件，给电网安全稳定运行造成不良影响。究其根本原因是变压器低压线圈先天存在抗短路冲击能力差、机械强度低的问题，在结构设计、制造工艺、材质等方面存在不足之处，造成低压线圈没有足够的抗短路强度。
为确保主设备安全运行，应高度重视主变低压侧近距离短路故障防范。
在电力系统中，限流电抗器主要作用是当电力系统发生短路故障时，利用其电感特性，限制系统的短路电流，降低短路电流对系统的冲击，同时降低断路器选择的额定开断容量，节省投资费用，同时提高系统的残压。但使用限流电抗器同样会带来一些负面问题，如何消除限流电抗器产生的影响，也是应该考虑的一个非常重要的问题。
1 限流电抗器的分类
限流电抗器按其是否有铁心而分成铁心电抗器和空心电抗器两类；按绝缘介质类型分成油浸式和干式两种。
铁心电抗器的磁路是一个带间隙的铁心外套线圈。由于套有铁心，故电感值通常可做得较大，但电感值不是常数，电流超过一定值时，由于铁心的饱和电感值逐渐减小。铁心电抗器多为油浸式，优点是：电抗器内绝缘故障可再修复；对周围其它电气设备磁场干扰小；容易做成高电压。缺点是：线性度不好；结构复杂；维护工作量大对防火要求高；重量大噪音大。
空心电抗器实际上是一个空心的电感线圈。磁路的磁导小，电感值也较小，而且不存在饱和现象，电抗值是一个常数，不随通过电抗器电流的大小而改变。
空心电抗器多为干式，优点是：线性度好；机械强度高；噪音小；重量轻。缺点是：线圈的内绝缘故障不可修复；对周围设备有磁场干扰；不易做成高压。
2 限流电抗器对短路电流的影响
设电源为无限大电源供电，R、L分别为申电抗器前系统电源到短路点的电阻和电感，Lk为限流电抗器的电感，k为要计算的短路点。R、L分别为负载电阻和电感。
当k点发生短路时，短路电流稳态分量随着限流电抗器电抗值Xk的增大而减小，这正是串电抗器实现限制短路电流的理论根据；短路电流暂态分量按指数规律衰减，时间常数Ta=（L+Lk）/R，限流电抗器的电感Lk越大，衰减越慢。
经计算，暂态分量出现最大初始值是在Xk=Rtg?准k-ωL；增大电抗器对冲击电流的影响并不明显。在需要串接限流电抗器来限制线路短路电流时，满足短路容量等技术条件的情况下电抗器的标称电抗不宜选得过大，否则将会延长短路电流暂态分量衰减时间。
3 河北南部电网220kV变电站主变35kV侧是否可加限流电抗器的调研分析
根据河北省电力公司提出的建议“为了限制35kV系统短路电流对主变压器的冲击，建议新建、改扩建工程中在主进开关前安装限流电抗器或采用高阻抗变压器，对有条件的在运220kV变电站应在35kV主进开关前加装限流电抗器”，我院先后对20个在运220kV变电站共44台主变压器进行了现场调查和研究，逐台分析和研究了可行性初步实施方案。
经研究，限流电抗器加装在主变低压35kV侧隔离开关至主变低压电流互感器之间，限流电抗器加装在该位置，可以使变电站低压母线的短路电流整体降低。
通过改造，在主变低压侧采用导线连接方案可增加限流电抗器的变电站有鹿泉、宁晋、永年#2、魏县#2、衡水、容城、徐庄、涿州；在站内空地布置限流电抗器采用电缆引接的变电站有永年#1、魏县#1、赵县、金店、崇州、乐寿、田庄、武垣、白石山、玉林#3、贾庄、新城、里丰；在站内无位置的变电站有常赦、玉林#1、玉林#2。
4 结论
从国家电网公司推行的典型设计方案、河北电力公司典型设计方案以及我们了解到的其它设计院的设计方案来看，35kV系统采用外加装限流电抗器的方案，目前国内采用的很少。
参考文献：
[1]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册.电气一次部分[M].北京.中国电力出版社，2004.
[2]谢彬，路晓芸，李晓松.220kV变电站主变低压加装限流电抗器限制短路电路的探讨[J].云南电力技术，2007（10）：48-49.