紫坪铺电厂FUR组合保护装置的选择与参数设计

王 中 元

(四川省紫坪铺开发有限责任公司，四川 成都 610091)

0 引 言

水电厂的厂用变分支和励磁变分支,一般都接在发电机出口处,此处通常不设断路器保护,让厂用变分支、励磁变分支与发电机出口的离相封闭母线硬连接,采用单相设备,尽量避免相间短路的可能性,一旦发生短路也可由发电机或发变组的大差动来保护。事实上,它不能快速切除故障, 限制短路电流,尤其不能反映厂高变、励磁变内部故障,直接影响设备寿命和电厂的安全。随着电力技术的不断进步, 高压限流熔断器组合保护装置(简称FUR)以其体积小、结构简单、价格低廉、保护性能优越等特点,在国内外获得广泛应用。

1 紫坪铺电厂短路电流计算

1.1 一次系统图及等效电路图

紫坪铺电厂单机一次系统图见图1(以4号机组为例)。其中红色线框内为后加装的高压限流熔断器组合保护装置FUR，包括限流熔断器FU、氧化锌电阻FR。等效电路图见图2。

1.2 短路电流计算

标幺值计算：

主变4B：X4B=0.146×(100/240)=0.0608

发电机4F:X4F=0.201×(100/190)×0.875=0.0926

厂变4CB：X4CB=0.078 5×(100/1.6)

图1 一次系统图

图2 等效电路图

=4.9063

励磁变4LB：X4LB=0.061 4×(100/2.04)

=3.0098

13.8 kV母线短路时：

发电机提供的短路电流有效值:

主变压器提供的短路电流为：

K1短路点预期短路电流为:

IK=I4F+I4B=113.89 kA

预期短路电流峰值为：

预期短路冲击电流值为：

4CB厂用变低压侧短路反应到高压侧的电流为：

=0.847kA=847A

4LB励磁变低压侧短路反应到高压侧的电流为：

=1.374 kA

2 紫坪铺电厂原一次系统存在的问题

通过以上计算,我们可以看出当厂高变和励磁变高压侧发生短路时，系统各设备提供的短路电流的有效值为113.89 kA，预期短路冲击电流值可达到296.3 kA。……