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【摘 要】电力系统在运行中相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（短路）时流过的电流称为短路电流。随着我国电力系统规模的不断扩大，短路电流成为制约电网运行和发展的重要因素，各种限制短路电流的措施都具有其优缺点。
【关键词】短路限流；电力系统；应用
随着电力系统单机容量及总装机容量的不断增加，供配系统中的各级降压变电所低压侧发生短路的短路电流越来越大，在中压和低压电网中，这一现象尤为突出。短路电流大小直接影响电气设备的选择和安全运行。短路电流值的大幅度增加，将造成电气设备动、热稳定难以承受短路电流的发热和电动力，往往需要大幅度地提高断路器、变压器和其他电气设备的动、热稳定电流值。这样会使电气设备和载流导体显得笨重的昂贵，设备投资增加。运行时甚至因短路电流过大，制造了现有的电气设备和载流导体不能满足要求的、必须采取限制短路电流的措施，减小短路电流，以便采用价格较便宜的轻型电气设备及截面较小的导线。对短路电流限制的程度，则取决于限制措施的费用与技术经济上的受益程度二者之间的比较结果。
一、短路电流的危害
短路电流将引起下列严重后果：短路电流往往会有电弧产生，它不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。巨大的短路电流通过导体时，一方面会使导体大量发热，造成导体过热甚至熔化，以及绝缘损坏；另一方面巨大的短路电流还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。短路也同时引起系统电压大幅度降低，特别是靠近短路点处的电压降低得更多，从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。网络电压的降低，使供电设备的正常工作受到损坏，也可能导致工厂的产品报废或设备损坏，如电动机过热受损等。电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
二、短路限流技术在电力系统中的应用
各种限流措施，最终都可能达到为增大电源至短路点的等效电抗而达到限制短路电流的目的。由于限流电抗作为一个阻抗元件串接在电路中，当正常工作电流流过时，必然在其上产生电压降而影响供电电压的质量。因此在选择限流措施时，关键的问题在于如何解决短路时限制短路电流和正常工作时引起的电压损失过大的矛盾。限制短路电流措施可归纳为如下几种。
1.选择合理的电气主接线形式和运行方式
由于并列支路越多，回路等效电抗越小；串联回路越多，回路等效电抗就越大。所以在接线中减少并联设备支路或增加串联设备支路，可增加系统阻抗，减小短路电流。
图1（a）表示总降压变电所高压侧单母线分段通过两回线路从电力系统受电，分段断路器断开运行时，若母线短路，则短路回路的阻抗比两回线并联运行时要大，降低了短路电流。
图1（b）表示总降压变电所低压侧单母线分段远行的情况、也能增大低压侧短路时短路回路的阻抗，减小短路电流。以上两种情况又可分别称为双回线分列运行与两台变压器分列运行。
2.采用分裂低压绕组变压器
将一台大容量变压器更换为电抗标准值与之相向的两台小容量变压器，然后在低压侧解列运行，显然可以减小低压侧的短路电流。但是变压器台数增多将导致投资增加。采用低压分裂绕组变压器（常简称为分裂变压器），能解决这一矛盾。分裂变压器的两个分裂低压绕组与其高压绕组的相对关系相同，相当于两台小变压器。
3.加装限流电抗器
（1）装设普通电抗器
引出线上的电抗器称为线路电抗器，母线上的电抗器称为路线电抗器。电抗器还可以装设在主变压器低压阀门与低压母线之间。
线路电抗器接在引出线断路器的后面（负荷侧），正常运行时有电压降，但影响不大。当电抗器后短路时，短路回路的总电抗增大，减小了短路电流，电抗器以前的断路器、隔离开关就可以选轻型电器。同时，装设电抗器后，由于短路阻抗加大，还能提高母线剩余电压。线路电抗器的电抗百分值一般取3%一6%。
母线电抗器能限制从本段母线流向短路母线的电流，也能提高本段母线的剩余电压。母线电抗器的电抗百分值一般不超过8%一10%。有时装了母线电抗器后，限制了短路电流，以致可不装线路电抗器。
（2）加装分裂电抗器
为了充分限制短路电流和维持母线有较高的残余电压，要求电抗器的电抗分值应尽可能大些，但是这样在正常工作时又会引起较大的电压损失和电能损耗。为了解决这一矛盾，可以采用分裂电抗器代替普通电抗器。
分裂电抗器与普通电抗器在构造上的区别是，它的线圈除了具有始端和末端外，还设有一个中间抽头。两个分支线圈具有相同的绕向和匝数，因而两个分支的额定电流也相等。每一分支電路具有自感抗和内电抗器线圈两个分支部分的互感所产生的互感抗。分裂电抗器的中间抽头一般用来连接电源，两个分支用来连接大致相等的两组负荷。
由此可见，当分裂电抗器的单臂自感电抗刀与普通电抗器的电抗值相等时，两者在短路时的限流作用一样，但在正常运行时分裂电抗器的电压损失只有普通电抗器的一半。此外，分裂电抗器可比普通电抗器多供—倍的出线，可以有效地减少电抗器的数目，因而得到广泛采用。
采用分裂电抗器，当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时，将引起两个分支的电压偏差增大，甚至可能出现过电压，因而在运行中应特别注意。
分裂电抗器装设在变压器回路中，每个分支可以接一回出线或几回出线。在采用限流电抗器限制短路电流的措施中，装设出线电抗器的方案，比在主变压器回路装设分裂电抗器和母线分段电抗器投资大、运行费用高、配电装置结构复杂。所以应尽量避免在出线上装设电抗器，只有在应用其他方法不能把出线处短路电流限制到必要数值时，才采用出线电抗器。
参考文献
[1]赵华勇.限制城网短路电流的措施[J].供用电，2001年04期
[2]章剑峰.短路限流技术在电力系统中的应用研究[D].浙江大学，2004年
【关键词】短路限流；电力系统；应用
随着电力系统单机容量及总装机容量的不断增加，供配系统中的各级降压变电所低压侧发生短路的短路电流越来越大，在中压和低压电网中，这一现象尤为突出。短路电流大小直接影响电气设备的选择和安全运行。短路电流值的大幅度增加，将造成电气设备动、热稳定难以承受短路电流的发热和电动力，往往需要大幅度地提高断路器、变压器和其他电气设备的动、热稳定电流值。这样会使电气设备和载流导体显得笨重的昂贵，设备投资增加。运行时甚至因短路电流过大，制造了现有的电气设备和载流导体不能满足要求的、必须采取限制短路电流的措施，减小短路电流，以便采用价格较便宜的轻型电气设备及截面较小的导线。对短路电流限制的程度，则取决于限制措施的费用与技术经济上的受益程度二者之间的比较结果。
一、短路电流的危害
短路电流将引起下列严重后果：短路电流往往会有电弧产生，它不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。巨大的短路电流通过导体时，一方面会使导体大量发热，造成导体过热甚至熔化，以及绝缘损坏；另一方面巨大的短路电流还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。短路也同时引起系统电压大幅度降低，特别是靠近短路点处的电压降低得更多，从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。网络电压的降低，使供电设备的正常工作受到损坏，也可能导致工厂的产品报废或设备损坏，如电动机过热受损等。电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
二、短路限流技术在电力系统中的应用
各种限流措施，最终都可能达到为增大电源至短路点的等效电抗而达到限制短路电流的目的。由于限流电抗作为一个阻抗元件串接在电路中，当正常工作电流流过时，必然在其上产生电压降而影响供电电压的质量。因此在选择限流措施时，关键的问题在于如何解决短路时限制短路电流和正常工作时引起的电压损失过大的矛盾。限制短路电流措施可归纳为如下几种。
1.选择合理的电气主接线形式和运行方式
由于并列支路越多，回路等效电抗越小；串联回路越多，回路等效电抗就越大。所以在接线中减少并联设备支路或增加串联设备支路，可增加系统阻抗，减小短路电流。
图1（a）表示总降压变电所高压侧单母线分段通过两回线路从电力系统受电，分段断路器断开运行时，若母线短路，则短路回路的阻抗比两回线并联运行时要大，降低了短路电流。
图1（b）表示总降压变电所低压侧单母线分段远行的情况、也能增大低压侧短路时短路回路的阻抗，减小短路电流。以上两种情况又可分别称为双回线分列运行与两台变压器分列运行。
2.采用分裂低压绕组变压器
将一台大容量变压器更换为电抗标准值与之相向的两台小容量变压器，然后在低压侧解列运行，显然可以减小低压侧的短路电流。但是变压器台数增多将导致投资增加。采用低压分裂绕组变压器（常简称为分裂变压器），能解决这一矛盾。分裂变压器的两个分裂低压绕组与其高压绕组的相对关系相同，相当于两台小变压器。
3.加装限流电抗器
（1）装设普通电抗器
引出线上的电抗器称为线路电抗器，母线上的电抗器称为路线电抗器。电抗器还可以装设在主变压器低压阀门与低压母线之间。
线路电抗器接在引出线断路器的后面（负荷侧），正常运行时有电压降，但影响不大。当电抗器后短路时，短路回路的总电抗增大，减小了短路电流，电抗器以前的断路器、隔离开关就可以选轻型电器。同时，装设电抗器后，由于短路阻抗加大，还能提高母线剩余电压。线路电抗器的电抗百分值一般取3%一6%。
母线电抗器能限制从本段母线流向短路母线的电流，也能提高本段母线的剩余电压。母线电抗器的电抗百分值一般不超过8%一10%。有时装了母线电抗器后，限制了短路电流，以致可不装线路电抗器。
（2）加装分裂电抗器
为了充分限制短路电流和维持母线有较高的残余电压，要求电抗器的电抗分值应尽可能大些，但是这样在正常工作时又会引起较大的电压损失和电能损耗。为了解决这一矛盾，可以采用分裂电抗器代替普通电抗器。
分裂电抗器与普通电抗器在构造上的区别是，它的线圈除了具有始端和末端外，还设有一个中间抽头。两个分支线圈具有相同的绕向和匝数，因而两个分支的额定电流也相等。每一分支電路具有自感抗和内电抗器线圈两个分支部分的互感所产生的互感抗。分裂电抗器的中间抽头一般用来连接电源，两个分支用来连接大致相等的两组负荷。
由此可见，当分裂电抗器的单臂自感电抗刀与普通电抗器的电抗值相等时，两者在短路时的限流作用一样，但在正常运行时分裂电抗器的电压损失只有普通电抗器的一半。此外，分裂电抗器可比普通电抗器多供—倍的出线，可以有效地减少电抗器的数目，因而得到广泛采用。
采用分裂电抗器，当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时，将引起两个分支的电压偏差增大，甚至可能出现过电压，因而在运行中应特别注意。
分裂电抗器装设在变压器回路中，每个分支可以接一回出线或几回出线。在采用限流电抗器限制短路电流的措施中，装设出线电抗器的方案，比在主变压器回路装设分裂电抗器和母线分段电抗器投资大、运行费用高、配电装置结构复杂。所以应尽量避免在出线上装设电抗器，只有在应用其他方法不能把出线处短路电流限制到必要数值时，才采用出线电抗器。
参考文献
[1]赵华勇.限制城网短路电流的措施[J].供用电，2001年04期
[2]章剑峰.短路限流技术在电力系统中的应用研究[D].浙江大学，2004年