電力系統短路電流水平是指電力系統的最大三相短路或單相接地短路電流值，以次暫態電流周期分量起始有效值表示。短路電流及其電動力效應和發熱效應以及短路時的電壓降，是選擇發電廠(或變電所)接入系統方案和電氣主接線方案、校驗與選擇電氣設備、接地裝置計算、選擇繼電保護配置與整定計算，以及對平行電力線路的通信信號的干擾計算等的基礎。
基本介紹
- 中文名：電力系統短路電流水平
- 外文名：Short circuit current level of power system
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 表示：以次暫態電流起始有效值表示
- 依據：電力系統發展的需要
簡介,短路電流增大的原因,短路電流增大引起的問題和危害,改善網路結構,正確選用電壓等級,
簡介
電力系統短路電流水平是指電力系統的最大三相短路或單相接地短路電流值，以次暫態電流周期分量起始有效值表示。
短路電流及其電動力效應和發熱效應以及短路時的電壓降，是選擇發電廠(或變電所)接入系統方案和電氣主接線方案、校驗與選擇電氣設備、接地裝置計算、選擇繼電保護配置與整定計算，以及對平行電力線路的通信信號的干擾計算等的基礎。其中很重要的是為各種電壓等級斷路器的選擇，研製和定型生產提供依據與技術條件。
確定電力系統短路電流水平時，既要根據電力系統發展的需要，又要考慮斷路器的製造水平，還要考慮與國際標準的協調。
短路電流增大的原因
在電力系統發展的初期階段，負荷水平和發電廠規模均較小，單機容量也較小，而且分布比較分散，所以當時系統短路電流水平較低。由於電力工業的高速度發展，電力系統的容量，發電廠的規模和單機容量越來越大，輸變電設備的容量也越來越大，負荷密度不斷增高，電力網愈益密集，電力系統的互聯大量增多，這些因素均導致電力系統短路電流越來越大。
短路電流增大引起的問題和危害
(1)造成電力網中的斷路器、隔離開關.電流互感器、母線及支持構架大型化和大量更換。建設費用大大增加。特別是開關設備循要經常大批更換，安裝更大容量的設備，有的甚至引起發電廠電氣部分和降壓變電所的大規模改造。
(2)接地電流增大引起跨步電壓和接觸電壓增大，危及人畜生命。
(3)單相接地電流增大，對與電力線平行的通信線路、鐵路信號及無線電廣播會感應危險的高電壓或造成嚴重的干擾。
(4)發生短路故除時會對設備造成更嚴重的損壞。
改善網路結構
改善網路結構歸納如下10點：
(1)貫徹分層分區的原則是限制短路電流最有效的辦法。同時還可提高系統運行的安全可靠性和經濟性。分層指按電壓等級分層，按負荷和電流的地理分布特點劃分供電區。當高一級電壓電力網基本形成後，就有計畫地逐步簡化和改造其下較低電壓等級的電力網，選擇合適的解列點，使之解環運行。
(2)儘量避免不同電壓等級的環網，這種環網不但使系統潮流分布不易控制、繼電保護配置困難、容易使事故擴大，也是使短路電流增大的原因之一。
(3)發電廠之間不直接相連。
(4)遠離負荷中心的發電廠之間及其送出的幾組輸電迴路之間是否相連應進行論證，在技術經濟指標相差不大的情況下，應優先採用不連線的方案。
(5)對大型發電廠應研究廠內不設高壓母線而採用發電機---變壓器---線路單元制接入附近樞紐變電所或開關站的方案。
(6)大型發電廠處於網路結構比較緊密的負荷中心，出二級電壓時。廠內是否設聯絡變壓器應進行論證。在技術經濟指標相差不大的情況下，應優先採用不設聯絡變壓器的方案。
(7)合理強化受端主幹網架，簡化非主幹電網，220kV樞紐變電所和大型發電廠之間的聯絡線應雙回雙線化。但樞紐變電所和發電廠附近的變電所則簡化為終端變電所。
(8)終端變電所高低壓母線正常情況時分段解列運行或者低壓母線並列運行;正常時母線井列運行，事故時先將母線分段。然後打開故障迴路斷路器。
(9)裝設母線分段電抗器。
(10)在必要時可採取直流方式進行系統間的互聯。
正確選用電壓等級
正確選用電壓等級是限制系統短路電流的有效措施之一。
（1）在技術經濟指標相差不大時，應優先採用電壓等級較高的方案。
（2）不同容墾的機組應分別接入相適應的電壓等級電力網。容量為100- 125 MW的機組一般不宜接入110 kv及以下電力網，容量為500MW及以上的機組不宜接入220kV及以下的電力網。
減少系統中變壓器中性點的接地點數，這樣可以減少單相接地短路電流:①低壓無電源的變電所，變壓 器中性點不接地;②大型發電廠和樞紐變電所高壓為 雙母線結構時，經常只保持二台變壓器中性點接地;③聯絡變壓器少用或不用自耦變壓器，其他變電所也要 適當控制使用;④變壓器中性點經小電抗接地(設備絕 緣水平允許時)。
電力系統設計應按遠景水平年計算三相短路和單相接地短路電流。選擇新增斷路器應按設備投運後10年左右的系統發展水平計算，更換現有斷路器還應按過渡年系統計算。
