电力变压器是传输、分配电能的枢纽,是电力网的核心元件,其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量,也关系到整个系统的安全程度。电力变压器的可靠性由其健康状况决定,不仅取决于设计制造、结构材料,也与检修维护密切相关。就电力系统中变压器抗短路能力的提高的问题进行探讨。以下,丙通MRO就针对那些难以变动或变动成本极高的变压器给大家介绍提高变压器抗短路能力的方法。
中性点电抗器的安装
单相短路电流受正序阻抗和零序阻抗的影响。更改零序阻抗的一种有效方法是更改变压器中性点的接地方法,或安装中性点接地电抗器。
中性点接地电抗器用于三相网络中性点的低阻抗接地,以在相间短路时限制故障电流。(故障电流将被限于相间短路电流的水平)。
一个电抗器端子连接到网络的零线,另一端子接地。
在电力系统的正常运行期间,流经电抗器的电流几乎为零,因为它仅由三相网络的不平衡驱动。
中性点电抗器的普通安装位置在一个称为高压并联电抗器的补偿设备中。
国内通常将星形连接用于高压并联电抗器,然后在星形连接的中性点串联一个电抗器。
限流串联电抗器的安装
它的原理就是通过增加电路的阻抗来减少短路电流,这样做的好处是,它更容易以安全可靠的方式安装和运行。缺点就是电抗器会增加功率损耗,因此可能会影响电力系统的稳定性。
串联电抗器属于一种高压电气设备,主要用于在网络中发生短路时限制短路电流并在配电开关设备的母线上保持足够的电压。
它由一个电感线圈组成,这种电抗器还用于补偿无功功率,从而提高电力线的传输能力。
电抗器的使用是限制短路电流的传统且常用的方法,通常安装在可能发生短路故障的区域,并串联在需要限制短路电流的电路中。
限流串联电抗器通常应用于低压侧的出口,也可以应用于220 kV变压器中的35 kV中压侧。
该方法适用于三相短路和单相短路。
大容量快速开关的安装
大容量快速开关的典型代表有Is-limiter(由ABB制造),Pyristor(由Ferraz制造)和C-Lip(由G&W制造)。这种开关可以保护电气设备免受更大的短路电流冲击,并防止因过电流而损坏主设备而造成大面积停电。
它在技术领域具有几个优点:快速切断能力(小于2毫秒);快速限制大短路电流:Is-limiter能够在第一次上升时(即小于1ms内)检测并限制短路电流;占用空间少;易于安装和维护。
另外,它是一种故障电流限制设备,使用化学电荷和限流熔断器在第一季度至第二个半周期(即在第一个峰值之前)中断故障电流。
在典型的Is-limiter设计中,该设备由并联连接在一起的两条电流路径组成。一个路径是额定满载电流的元件(具有很高的连续电流额定值,例如3000 A),另一路径是通过限流熔断器提供电流限制功能(通常其连续电流额定值< 15 kV时为300 A)。
它的工作原理可描述如下:当发生短路时,电流互感器模块会检测到该信号并将其传输到控制模块,然后,控制模块被触发并打开隔离开关,以立即将短路电流“移动”到保险丝模块中。在这里,电流被切断。
工作过程描述如下:
可控故障电流限制器的安装
故障电流限制器(FCL)也称为短路电流限制器(SCCL)。有几种不同的类型:超导故障电流限制器(SFCL)和基于电子技术等的可控故障电流限制器。
有两种类型:串联和并联。工作原理是:使用电子设备高速断开或连接电路。然后,在旁路处串联或并联的电容器,电阻或电感立即起作用以增加电路的阻抗,从而限制短路电流。
上图所示的可控FCL是串联类型。它由电容器(C),电感(L)和旁路开关(K)组成。
通常,该开关不起作用,并且是打开的,L和C在串联谐振条件下工作,与总阻抗相比,该阻抗可以视为零。因此FCL的影响是完全可以接受的。
当检测到事故时,K接收命令并关闭以立即将C“带走”。电感(L)此刻开始限制电流,从而限制了故障电流。
在实际工作中,500 kV和220 kV变压器中压侧发生三相短路事故的风险很小。主要风险是单相事故。增强单相的短路承受能力或限制单相的短路电流可以显着减少变压器短路事故的发生。因此最好的选择是安装中性点电抗器。如果确实需要三相保护,我们可以安装快速开关或FCL。对于低压侧事故,可以选择安装限流串联电抗器,如果空间有限,可以选择快速开关。
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