倪 辉， 黎 炜， 兰润栋， 项 彬， 丁 培， 喻 婷， 赵 庆， 罗金辉， 姚晓飞

(1. 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院， 宁夏 银川 750002； 2. 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室， 陕西 西安 710049)

1 引言

随着我国社会的发展和国民经济的持续增长，电网规模越来越大。一方面，电力系统的装机容量逐年扩大，且随着特高压工程的逐步发展、新型能源的不断接入和电网联系的进一步加强[1-4]，系统短路电流的水平也随之增大，短路电流的直流分量也越来越大；另一方面，各种电力设备的X/R正逐渐增大，而为了限制短路电流水平采用的限流电抗器又进一步增加了系统的X/R值，使短路电流中直流分量时间常数不断增加[5-7]。文献[8,9]指出若触头分离时刻直流分量超过20%，则需考虑直流分量对开断性能的影响，直流分量会导致短路电流总的有效值增大，电弧能量增大，加大了断路器开断短路电流的难度。文献[10]将KEMA模型引入直流分量开断仿真，结果表明，当断路器的额定开断能力包含20%的直流分量时，气体燃弧的功率升高，临界电弧参数如散热功率常数比不考虑直流分量时大。综上所述，逐渐增大的直流分量使断路器的开断负担增大，严重时会导致开断失败，使整个系统崩溃。因此有必要研究抑制短路电流直流分量的方法，解决断路器开断能力不足的问题，保证系统的可靠运行。

目前，为解决短路电流超标，电网运行部门被迫采取主变停运、线路断线、母线分列运行、加装限流电抗器等方式限制短路电流[11-13]。……