摘 要：文章从投资费用增加、人畜容易发生危险等多方面分析了短路电流大幅增加对变电站工作的影响，并从限制短路电流措施、技术经济比较两方面分析了变电站电气设计中应如何合理采用限流措施，以期为变电站节省大量资金，同时提高变电站的工作质量。

关键词：变电站；电气设计；限流措施

变电站中，短路电流的大幅度增加用容易影响供电系统的正常运行。为了确保供电系统更为安全稳定，变电站在电气设计当中，需采用限流措施控制短路电流。不仅如此，变电站在进行电气设计时，需对合理选用限流措施，在不影响短路电流控制效果的前提下，尽量节省资金。

一、短路电流大幅增加对变电站的影响

（一）投资费用增加

短路电流大幅增加之后，变电站投资费用也会相应增长。随着短路电流大幅增加，变电站当中动、热便会产生不稳定的现象。为了使变电站中的动、热能够更为稳定，变电站便需投资购置遮断电流能力更强的断路器及其配套的电气工具以及设备，变电站的投资费用随之增多。

（二）人畜容易发生危险

短路电流大幅增加之后，进入地网的不对称短路电流会与短路电流形成正比关系，随着短路电流的增加而产生变化。与此同时，10kV电塔周围所产生的接触电压以及跨步电压，与短路电流也会形成正比关系。随着短路电流的增加而产生变化，此时的跨步电压和接触电压，很容易对人畜造成伤害。

（三）故障点的破坏性增强

当变电站中的短路电流大幅度增加，架空线路中的故障点便会受到较为严重的破坏，具体体现于以下几点：其一，绝缘子受到损害，导线被熔断，导致架空线路难以继续工作。其二，埋地电缆会受到较为严重的损伤，甚至波及其他电缆，使得其他电缆也受到损害。其三，电缆、导线以及绝缘子都受到不同程度的损害，使得维修人员需花费大量时间进行维修，停电时间也需延长。

（四）通信电路受到损害

变电站短路电流大幅增加，并导致线路当中存在不对称短路时，电流之间的不平衡便会形成大量磁通，能够自附近的电路当中感应出电动势，且感应出的电动势较大。此时，高压电力线路周围的通信线路以及铁道信号系统，尤其是同电力线路保持平行的通信线路都会受到影响。

二、10kV系统短路电流的限制措施

（一）限制短路电流

1.变压器分列运行。变电站若希望降低短路电流，便可通过变压器分列运行进行控制。通常情况下，变电站将10kV母线进行分段，之后按照一定顺序依次运行，10kV母线即使产生了短路电流，也只能通过某一台主要变压器。相比两台变压器并联，所产生的短路电流值得到了控制，使得变电站有条件在10kV侧安装部分轻型电气设备，故障点中的母线能够承载较高的运行电压。但该方法也具有一定的缺陷，具体如下：第一，变电站运用该方式对短路电流进行控制时，变压器的负荷往往容易出现失衡现象。相比变压器并列运行，变压器分列运行会产生大量的电能损耗。第二，当其中一台变压器出现故障后，分段短路在接通之前，分段母线不得继续供电，使得停电时间被延长。

2.安装串联电抗器。变电站可将串联电抗器安装于变压器低压回路当中，以达到对低压侧短路电流进行控制的目的。串联电抗器能够有效降低短路电流水平，使得短路电流不会对变电站的正常运行造成影响。但该方法也存在不足：串联电抗器的增加使得变电站需扩大配电楼的空间，导致变电站的投资增多，安装程序也变得较为复杂。

3.安装高阻抗变压器。变电站可利用高阻抗变压器对短路电流进行控制，效果较为明显，降低馈电线路中短路电流对周围通信线路造成的干扰以及损害，也便于变电站之后对其他电气设备的选用。就目前而言，我国大部分变电站都从国外引进高阻抗变压器，虽然效果良好，但购置的费用较高，变电站的建设成本也相应升高。

（二）技术经济比较

1.技术比较。目前我国控制短路电流的方式基本有两种：其一，安装高阻抗变压器。其二，安装串联电抗器。变电站可对比两者之间区别，根据对比结果进行选择。变电站可分别选用SFZ9—50000/110高阻抗变压器以及NKL—10—3000—6串联电抗器装设于线路当中，进行技术比较。企业装设SFZ9—50000/110高阻抗变压器后，只需改变主变压器参数，令无功损耗增加，便能够控制短路电流，操作便捷，运行也较为稳定，无需装设新设备，也不用拓展建筑面积。相比高阻抗变压器的装设，NKL—10—3000—6串联电抗器在装设以及运用过程存在较多缺点：第一，变电站工作人员需为串联电抗器扩展配电楼空间。第二，串联电抗器的安装需增加额外设备，增加了安装人员的工作量。第三，串联电抗器运行不稳定，操作复杂。

2.经济比较。变电站选用高阻抗变压器控制短路电流，只需考虑高阻抗变压器的购置费用。相比普通变压器，SFZ9—50000/110高阻抗变压器的费用约高出10万元左右。若变电站选用串联电抗器控制短路电流，则需要考虑设备的购买费用以及配电楼扩建费用，一组电抗器的费用約为12万元，配电楼扩建约为6万元。由此可见，相比串联电抗器，变电站选用高阻抗变压器能够节省将近8万元，且高阻抗器的布置、接线等都较为简单，也利于变电站进行管理。

三、结语

短路电流会对变电站的运行造成负面影响，所以变电站应积极采取措施应对，控制短路电流。但在控制措施的选择方面，变电站也应做到科学合理，综合考虑各方面因素，再决定在电气设计中选用哪种限流措施，以降低变电站的生产成本。

参考文献

[1] 谢应祥.变电站电气设计需合理采用限流措施[J].广东电力，2011（01）：54-56.

[2] 陈怡静，黄民翔.宁夏电网短路电流水平分析和限流措施研究[J].能源工程，2010（02）：10-14.

作者简介：许燕雯（1966- ），女，国网抚州供电公司，工程师，研究方向：电气工程。