750千伏乌北站短路电流抑制方法与改进措施

闫霞

【摘 要】随着乌鲁木齐北部地区大量电源的接入，网架结构的加强，750千伏乌北变电站220千伏母线短路电流超标，2014年根据计算结果全接线方式下将大大超过断路器额定开断容量。为确保短路电流不超标，保证电网安全稳定运行，对乌北地区降低短路电流水平进行研究与计算，分析各种短路电流抑制措施，最后采用主变中性点加装小电抗器的方式降低短路电流，以达到优化电网结构，提高安全风险管控水平的目的。

【关键词】短路电流；主变中性点；电抗器

2 短路电流仿真计算结论

750千伏乌北#1、#2主变将分别加装12欧姆的中性点小抗，根据电力系统综合稳定分析程序（PSASP）仿真计算，中性点小抗安装后乌北变220千伏母线各种方式下短路电流如表1所示：

仿真计算结果表明：750kV自耦变压器中性点经小电抗接地，是降低其220kV母线单相短路电流的有效手段。

3 过电压保护及绝缘配合

3.1 工频过电压影响

根据对各种非对称故障的计算分析表明，变电站母线或出线侧发生单相或两相接地故障时，变压器中性点电抗器的工频电压最高。主变中性点最大工频电压为51.3kV，通过电抗器最大的工频电流为4.3 kA。其电压值小于66kV电压等级下的短时工频耐受电压（140kV），且有相当的裕度的。

3.2 操作电压影响

乌北变电站主变压器加装小电抗后对各种合闸操作进行了计算，乌北变电站合空载变压器操作时，变压器中性点电抗器上的过电压较发生不对称短路故障时要低。

即使考虑变压器和线路检修方式，变电站中性点加装电抗器前后，750kV 线路合闸及单相重合闸操作，母线侧和线路侧最大统计操作过电压都与操作过电压要求值（750kV 系统为1.8pu；220kV 系统为3.0pu）相比都有较大欲度。

乌北变变压器中性点加装电抗器后：一是，对系统的工频和操作过电压影响较小，二是，工频和操作过电压也比较低，与规程的要求值相比有较大的裕度。变压器中性点加装电抗器后，不影响变电站的绝缘配合。

乌北主变中性点加装电抗器后，主变中性点及电抗器66kV 电压等级绝缘水平，与中性点额定电压96kV 避雷器保护配合的方式，可满足过电压与绝缘配合的要求，无需在中性点增加放电间隙。

4 继电保护方面

对于主变零序电流保护，由于其动作整定值与零序电流3I0直接有关。当主变压器中性点经小电抗器接地时，接地短路电流幅值变小，保护装置的灵敏度变差，需要根据主变压器中性点串接小电抗器接地后的零序短路电流重新对保护装置进行整定，并对保护装置的灵敏度进行校验，修改保护定值、满足相关要求。

5 结束语

本文通过分析750千伏乌北220千伏母线短路电流超标问题入手，通过仿真计算分析，采用主变中性点加装小电抗器的方式降低短路电流，降低了220kV母线单相短路电流，确保短路电流不超标，同时提高了工频耐压与操作耐压水平，降低了变电站运维难度，保证750千伏电网安全稳定运行，达到优化电网结构，提高了电网风险管控水平的目的。

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[责任编辑：杨玉洁]