所謂短路電流，是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)里的一個(gè)重要參數(shù)值，指的是電力系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行方式下，關(guān)注點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的電流。它其實(shí)是一個(gè)矛盾值，它既反映了電力系統(tǒng)互相聯(lián)系的緊密程度和穩(wěn)定性（短路時(shí)，與關(guān)注點(diǎn)任一聯(lián)絡(luò)線(xiàn)都會(huì)為這點(diǎn)貢獻(xiàn)短路電流），也反映了該點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的大小。短路容量小，系統(tǒng)不穩(wěn)定，聯(lián)絡(luò)不強(qiáng)；短路容量大，短路電流超標(biāo)，設(shè)備代價(jià)昂貴，控制措施復(fù)雜。

　　目前在電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)越來(lái)越緊密的今天，短路電流超標(biāo)是一個(gè)非常大的問(wèn)題，是電力系統(tǒng)分析計(jì)算，方案設(shè)計(jì)的重要約束條件。（短路電流是電網(wǎng)設(shè)備選型基本條件：主要是斷路器遮斷電流，220kV目前主流為50kA，500kV主流為63kA，短路電流超出遮斷容量意味著安全隱患，故電網(wǎng)短路電流數(shù)據(jù)的提高意味著不滿(mǎn)足要求的設(shè)備要予以更換，不僅造成電網(wǎng)投資的重大浪費(fèi)，而且危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行）

　　一、短路電流的影響因素

　　發(fā)電機(jī)對(duì)短路電流的影響

　　根據(jù)相關(guān)計(jì)算和研究，300MW、600MW機(jī)組接入220kV系統(tǒng)，對(duì)附近母線(xiàn)提供的短路電流分別為2kA、4kA；600MW機(jī)組接入500kV系統(tǒng)對(duì)附近母線(xiàn)提供的短路電流為2kA。下圖為某1000MW機(jī)組接入某500kV系統(tǒng)后對(duì)短路電流的影響。

　　降壓變對(duì)短路電流的影響

　　1）不同短路阻抗的500kV降壓變對(duì)220kV側(cè)短路電流的影響

　　若將2臺(tái)短路阻抗均為12%的變壓器換成短路阻抗為15%的并列運(yùn)行，則其對(duì)220kV母線(xiàn)提供的短路電流將降低3~5kA；若換成短路阻抗為20%的并列運(yùn)行，則可降低7~11kA。新建或擴(kuò)建的500kV變電站選擇高阻抗變壓器可有效降低220kV短路電流。（高阻抗壞處在于網(wǎng)損大，運(yùn)行效率滴）

　　2）不同主變配置（短路阻抗為15%）對(duì)220kV側(cè)短路電流的影響

　　當(dāng)500kV側(cè)短路電流為60kA時(shí)，3臺(tái)750MVA、3臺(tái)1000MVA、3臺(tái)1200MVA主變并列運(yùn)行時(shí)向其220kV側(cè)提供的短路電流分別達(dá)到29kA、35.8kA、40.7KA；四臺(tái)可分別達(dá)到36.7kA、45kA、50.6kA。所以在一座500kV變電站有3~4臺(tái)主變后一般考慮分母降低其220kV側(cè)短路電流。（下表為實(shí)際工程中計(jì)算分析得出）

　　二、降低短路電流的措施

　　500kV層面短路電流解決措施

　　1）變電站母線(xiàn)分段運(yùn)行。不同變電站出線(xiàn)連接于不同母線(xiàn)上，減少線(xiàn)路之間的電氣聯(lián)絡(luò)，目前實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常采用此種措施限制短路電流，效果較好，但分母運(yùn)行帶來(lái)的是供電可靠性的降低，需權(quán)衡考慮。以下即為荊門(mén)特高壓500kV側(cè)分母運(yùn)行方案，效果很好，但由于影響可靠性，且特高壓安全非常敏感，所以一直不能實(shí)施。

　　2）線(xiàn)路加裝串聯(lián)電抗器。舉例說(shuō)明：8Ω的串聯(lián)電抗器阻抗標(biāo)幺值為0.0032，相當(dāng)于50km導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為4×LGJ-500的線(xiàn)路，拉長(zhǎng)電氣聯(lián)絡(luò)，降低短路電流。這個(gè)措施目前在上海的500kV黃渡-泗涇線(xiàn)路已經(jīng)實(shí)施，三峽近區(qū)的一些重要線(xiàn)路也將實(shí)施此類(lèi)工程，其中有項(xiàng)可研為本人負(fù)責(zé)，也去500kV泗涇變考察過(guò)，感覺(jué)這個(gè)措施屬于治根不治本，可以滿(mǎn)足階段性要求，但存在很多問(wèn)題，比如會(huì)增加網(wǎng)損，還會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且無(wú)功的需求也會(huì)增加，特別是考慮N-1的時(shí)候。

　　3）500kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這類(lèi)措施不太好深入探討，依賴(lài)于實(shí)際情況和分析計(jì)算。

　　220kV層面短路電流解決措施

　　1）分區(qū)分片運(yùn)行。分片分區(qū)是降低短路電流最直接、最有效的措施。以北京電網(wǎng)為例：主要以2~3個(gè)500kV變電站的一段220kV母線(xiàn)為中心，將220kV電網(wǎng)劃分為幾個(gè)區(qū)，形成以相鄰的500kV變電站的220kV母線(xiàn)為供電中心的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，各分區(qū)電網(wǎng)之間在正常方式下相對(duì)獨(dú)立，各分區(qū)220kV電力可互相支援，滿(mǎn)足500kV主變和220kV線(xiàn)路穩(wěn)態(tài)N-1、N-2的要求。上海電網(wǎng)思路與此不同。

　　2）其他措施。比如高阻抗設(shè)備，線(xiàn)路調(diào)整，220kV分母運(yùn)行等，也是有效手段，但是不如分區(qū)分片運(yùn)行，來(lái)的根本，所以電網(wǎng)220kV層面分區(qū)分片運(yùn)行及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化，是限制短路電流的根本措施，也是目前各個(gè)省公司重點(diǎn)開(kāi)展的工程依據(jù)。

　   三、國(guó)外限制短路電流的措施

　　三相短路電流：短路電流水平較高的國(guó)家如德國(guó)、法國(guó)等都采取了在發(fā)生故障時(shí)快速解列，將母線(xiàn)分段來(lái)限制短路電流值。母線(xiàn)解列措施雖然簡(jiǎn)單易行而且效果顯著，但一般只在必要時(shí)才采用，因?yàn)樗赡芙档拖到y(tǒng)的安全裕度，限制運(yùn)行操作和事故處理的靈活性。國(guó)內(nèi)比較注重安全，所以用的不多，其實(shí)也就是一個(gè)思路的問(wèn)題，個(gè)人覺(jué)得是比較不錯(cuò)的措施。

　　單相短路電流：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪冯娏鞯拇笮。饕拖到y(tǒng)中性點(diǎn)接地方式及回路的零序阻抗有關(guān)。法國(guó)采用變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地的方式，德國(guó)不采用自耦變壓器作為系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)用來(lái)限制單相短路。有些國(guó)家110kV及以上電壓電網(wǎng)中的變壓器中性點(diǎn)全部直接接地，造成系統(tǒng)的單相接地短路電流大于其三相短路電流，如英國(guó)、俄羅斯都是。還有一些國(guó)家如美國(guó)在有些電力系統(tǒng)中將系統(tǒng)內(nèi)一部分大容量的Y/Y/△（500/230/35kV）自耦變壓器的△側(cè)開(kāi)口運(yùn)行以增加變壓器的零序阻抗。但不少?lài)?guó)家則認(rèn)為這樣作對(duì)運(yùn)行不利。葛洲壩大江電站的發(fā)電機(jī)變壓器組主變壓器500kV側(cè)中性點(diǎn)設(shè)計(jì)安裝了經(jīng)小電抗接地，既解決了單相接地短路電流過(guò)大的問(wèn)題也解決了水電廠機(jī)組多，運(yùn)行方式變化大，系統(tǒng)接地短路電流變化過(guò)大，使接地保護(hù)整定困難的問(wèn)題。

　　四、短路電流與分區(qū)供電詳述

　　比較詳細(xì)的計(jì)算分析過(guò)程總結(jié)。

　　模型和假定

　　對(duì)于“獨(dú)立分區(qū)”電網(wǎng)，可以簡(jiǎn)單的以下圖來(lái)模擬。線(xiàn)路XL代表地方電廠至分區(qū)500kV變電站的等值線(xiàn)路；S1..S4代表500kV變電站中配置同類(lèi)型或者不同類(lèi)型的變壓器。

　　對(duì)于“互聯(lián)分區(qū)”電網(wǎng)，可以用下圖的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)模擬。圖中元件的意義與上圖相同。