更改零序阻抗的一种有效方法是更改变压器
导读
众所周知，提高变压器抗短路能力的方法有很多。如材料改进、设计优化改进、运行过程中的良好维护等。但是，本文介绍的方法是针对那些难以更换或更换成本非常高的变压器。
01 中性点电抗器安装
一般来说，电力系统发生单相短路事故的可能性要远高于电力系统发生三相短路事故的可能性。
温馨提示：增强变压器的短路承受能力，可以大大降低短路事故的危害。
单相短路电流受正序阻抗和零序阻抗的影响。改变零序阻抗的有效方法是改变变压器中性点的接地方式，或加装中性点接地电抗器。
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，以限制相间短路时的故障电流。（故障电流将被限制在相间短路电流的水平）。
一个反应器端子连接到网络的中性点，另一个端子接地。
在电力系统正常运行期间，流过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。
三绕组变压器中性点电抗器
中性点电抗器的常见安装位置是在称为高压并联电抗器的补偿装置中。
在我国，高压并联电抗器通常采用星形接法，然后在星形接法的中性点串联一个电抗器。
温馨提示：这就是所谓的“高压电抗器通过中性点的小电抗接地”。
电抗器的作用是补偿相间和地电容，加快二次电弧电流的终止，使单相重合器的使用更加方便。
接地变压器 - 接地故障电压
以2004年的应用实例为例，位于中国浙江省宁波市，工程师为兰亭变电站的变压器安装了一个15Ω的小型电抗器作为中性点接地电抗器，以降低短路电流。
详情见表 1： 表 1 – 蓝亭变电站中性电抗器对短路电流的影响
当中性点接入电抗器时，零序阻抗会发生变化。
“双相对地短路电流可能大于单相对地短路电流。因此，安装中性点电抗器后，需要检查单相和双相短路电流。相短路。”
05:31
02 限流串联电抗器安装
串联电抗器是一种高压电气设备，主要用于在电网发生短路时，限制短路电流，保持配电开关柜母线上的足够电压。
它由一个感应线圈组成，这个电抗器还用于补偿无功功率，从而提高电力线的传输能力。
使用电抗器是一种传统且常用的限制短路电流的方法，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。
提示：其原理是通过增加电路的阻抗来降低短路电流。这样做的好处是更容易以安全可靠的方式安装和操作。缺点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。
用于带步进开关的 11-MVAr 系列电抗器 (35 kV) 的铁芯和线圈组件 ()
限流串联电抗器通常应用于低压侧的出口，但也可应用于变压器中的35kV中压侧。
这种方法适用于三相短路和单相短路。
作为 ABB 电网项目的一个例子，他们建造了一个串联反应堆，将电力从悉尼南部传输到澳大利亚的 变电站，这是 ABB 生产的最大的反应堆。
03安装大容量快速开关
大容量快速开关的典型代表是Is-（ABB制造）、（制造）和C-Lip（G&W制造）。
温馨提示：此开关可以保护用电设备免受较大的短路电流，防止因过流损坏主要设备而造成大面积停电。
它在技术领域有几个优点：
1）快速截止能力（小于2ms）；2）快速限制大短路电流：能够在第一次上升（即小于 1ms）检测和限制短路电流 3）占地面积小 4）易于安装和维护
此外变压器保护用户内高压限流插入式熔断器，它是一种故障电流限制装置，使用化学电荷和电流限制熔断器将故障电流从第一季度到第二个半周期（即第一个峰值之前）中断。
在典型的 Is 设计中，该器件由两个并联在一起的电流路径组成。一个路径是具有满负载电流额定值的组件（具有高连续电流额定值，例如 3000 A），另一路径是通过电流限制 熔断器 的电流限制功能（通常当其连续电流额定值为 < 15 kV) 至 300 A)。
其工作原理可描述如下：当发生短路时，电流互感器模块检测到此信号并将其传输到控制模块，然后触发并打开断路开关，立即将短路电流“移动”到保险丝模块。在这里，电流被切断。
有趣的是变压器保护用户内高压限流插入式熔断器，该装置使用爆炸物来获得快速关闭能力，可以限制单相和三相短路电流。
用于 12 kV、2000 A 刀片的 Is- 支架
工作过程可描述如下：
Is-限流过程
04 安装可控故障限流器
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）和基于电子技术的可控故障电流限制器等。
中国制造超导整箱（35 kV/90 MVA）
超导故障限流器的缺点是：
1）工作环境非常恶劣：高温超导体需要液氮（N2）。临界温度为 77 K（约 -196 °C）。低温超导体需要液氮和氦（He）。临界温度为 4 K（约 269.15 °C）。一旦工作温度超过临界温度，SFCL就无法保持超导特性。
2）技术不够成熟，在瑞士、德国、英国和美国运营的SFCL不到20家。
因此，这不适用于修改正在运行的变压器。
然而，基于电子的可控故障电流限制器比 SFCL 更成熟。
提示：有两种类型：串联和并联。工作原理：使用电子设备高速断开或连接电路。然后，在旁路上串联或并联的电容器、电阻器或电感器立即起作用，以增加电路的阻抗，从而限制短路电流。
请参见下面的示例：
串联可控整箱示意图
上图所示的可控整箱为串联型。它由一个电容器（C）、一个电感器（L）和一个旁路开关（K）组成。
通常，开关处于非活动状态并打开，L 和 C 在串联谐振下工作，与总阻抗相比可以认为是零。所以FCL的影响是完全可以接受的。
温馨提示：当检测到事故时，K收到指令，立即关机“带走”C。电感 (L) 在此点开始限制电流，从而限制故障电流。
优点是：
1) 对使用的保护解决方案没有影响 2) 对电流的稳定性没有影响 3) 占用空间小。缺点是成本高，维护成本高。
05 对比
下表是上述4种方法的对比：
表 2 提高变压器抗短路能力的方法比较
06 写在最后
在实践中，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。提高单相短路耐受能力或限制单相短路电流，可以显着减少变压器短路事故的发生。
小贴士：从上表2中可以看出，新设备工作效率更高，响应速度更快，但在经济性、可靠性、成熟度和维修经验等方面都被传统设备打败。
所以最好的选择是安装一个中性点电抗器。如果确实需要三相保护，我们可以安装一个快速开关或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。
参考文章：
和由约翰·D。
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