[发明专利]一种限制变电站220KV短路电流的方法

说明书

一种限制变电站220KV短路电流的方法，涉及电力系统，该方法先计算变电站220KV系统中的短路电流情况，选择性的将部分220KV出线在变电站外通过断路器短接，再经流过变电站220KV各断路器的短路电流限制在其额定遮断电流之下，保证故障线路被顺利切除，然后在此基础上断开变电站外用于出线短接的断路器，恢复未发生故障的220KV出线的供电。本设计不仅能够有效地限制变电站220KV线路的短路电流，而且供电可靠性高、实施简便、成本低。

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种限制变电站220KV短路电流的方法，主要适用于有效地限制变电站220KV线路的短路电流，且供电可靠性高、实施简便、成本低。

背景技术

电网安全稳定运行是保障用户可靠供电的前提条件。为了将故障限制在一定范围，通过断路器对故障进行隔离，可以有效避免大面积停电事故的发生。然而随着电网互联程度的加强，用户负荷水平的迅猛发展以及电网电源点的逐步建设，电网局部区域的短路电流问题日益突出。对于部分220kV出线数量多、所带负荷重的变电站，其220kV母线的短路电流已经接近甚至超过了断路器的额定遮断电流水平，给电网的安全稳定运行带来了巨大的挑战，严重威胁了电网的正常运行。因此，寻找经济有效的电网短路电流限制措施，成为了保障电网安全稳定运行亟需解决的问题之一。目前，限制变电站短路电流的措施主要有以下几种：

(1)提高断路器的额定遮断电流水平。该方法主要通过更换变电站断路器开关，提升其额定遮断电流水平，使得断路器在大短路电流情况下能够有效开断，进而实现对故障的隔离。不过该方法需要对变电站内的断路器进行改造，实现的成本高且工程量大。

(2)电网分层分区运行。在电力系统的主网联系加强后，将次级电网解环运行，实现电网分层分区运行，实现电磁环网解耦。但是对于变电站220kV系统而言，其更低压电网已实现了分层分区运行，采用该方法来限制220kV系统短路电流的作用效果不明显。

(3)变电站采用母线分列运行。打开母线分段开关，将母线分列运行，可以增大系统阻抗，有效降低系统的短路电流水平。但是该方法降低了系统的电气联系，降低了电网的安全可靠性以及运行灵活性。

(4)拉停开关、线路。在不严重影响系统可靠性的前提下，拉停某些开关与线路，可以增大电网的等值阻抗，是抑制短路电流较为便捷的手段。中国专利，申请公布号为CN102570431A，申请公布日为2012年7月11日的发明公开了一种电网短路电流限制方法，该发明针对变电站500kV短路电流提出了拉停开关和线路的选择方法以及实施方案。不过变电站220kV电气主接线方式和500kV电气主接线方式存在明显的差异，变电站500kV系统采用3/2接线方式，具有拉停开关的条件，而220kV主要采用双母线带旁路或者双母线分段接线方式，拉停开关会中断负荷用电。针对500kV主接线方式的开关拉停方案并不适合220kV短路电流限制。

(5)加装线路串联电抗器。通过对提供分支短路电流过大的线路加装串联电抗器，可以增大系统的等值阻抗。但是该方法降低了系统的电气联系，对系统的无功、电压损耗会造成一定的影响甚至会降低系统的稳定性。

(6)采用高阻抗变压器或者变压器中性点加装小电抗。对于未建设的变电站采用高阻抗变压器有利于降低变电站短路电流，但是对已建成的变电站进行改造，存在工程量大且改造成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的限制变电站220KV线路短路电流效果差，且供电可靠性低、实施繁琐、成本高的缺陷与问题，提供一种能够有效地限制变电站220KV线路的短路电流，且供电可靠性高、实施简便、成本低的限制变电站220KV短路电流的方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种限制变电站220KV短路电流的方法，该方法包括以下步骤：