隨著電力系統容量的不斷增大，電網間的電氣聯系日趨緊密，電網的短路的電流水平也迅速提高，華東電網有些5⑴kV變電站短路電流已接近或超過斷路器的開斷容量，迫切需要限制電網的短路電流水平。

　　限制短路電流的措施有：發展高一級電網，低壓電網分片或將母線分列、分段運行，甚至將電網解列；采用高阻抗變壓器；更換斷路器，對現有變電站增容改造；采用串聯電抗器。根據華東電網的實際情況和各種措施的費用及效果，在電網的合適地點安裝串聯電抗器是較為現實的措施。限制短路電流的益處是多方面的：直接減輕斷路器的開斷負擔，有助于減少維修并延長壽命；限制流過重要電氣設備的短路電流，避免設備損壞；減少線路電壓損耗和發電機失步概率；減少故障時超高壓輸電網附近的電磁污染。1串聯電抗器的工作原理1.1串聯電抗器的接線方式在系統中串聯電抗器主要有2種接線方式：母線聯絡方式和線路端接入方式，如。

　　串聯電抗器在系統中的2種連接方式在現有變電站母線可分段的情況下，可采用母線聯絡方式；否則，可采用線路端接入方式。

　　1.2不可控串聯電抗器裝設不可控串聯電抗器是傳統的限制短路電流的措施。優點是運行方式簡單、安全可靠。缺點是增加無功損耗及有功損耗，有時會降低系統的穩定性，并需對現有線路上的距離保護方案進行修改。

　　1.3可控串聯電抗器隨著電力電子技術、計算機技術、新材料等的發展，出現了可控串聯電抗器，它在系統正常運行時對電網的影響很小，而在系統發生短路時又能快速限制短路電流。按工作原理不同，分為串聯諧振型和并聯諧振型2類，如。正常工作時導通控制器件關斷，L/C諧振，阻抗為零，短路故障時導通控制器件快速導通，電路諧振狀態改變，呈現出很大的阻抗，從而限制短路電流。

　　缺點串個器件驅容AT的同I控控制的靈活性較差，功能單制技術較復雜，價格較高可控串聯電抗器的優點是：無需修改現有保護方案；對潮流和穩定基本無影響；可分相運行；可按多重故障設計；基于FACTS的可控串聯電抗器還有動態附加功能，可減輕次同步諧振和阻尼振蕩。缺點是投資大，需占用較大場地，控制器件的容量和可罪性有待提高。雖然它在超高壓輸電網中尚無應用實例，但它代表了故障限流器的發展方向。

　　2超高壓輸電網應用實例對超高壓輸電網中應用串聯電抗器限制短路電流的工程實例或解決方案的國外調研，對華東電網具有借鑒作用。

　　kV系統中應用MOGI變電站系統單線圖該電抗器為空心干式，單線圈，由Trench公司制造，基本參數為：系統電壓345kV、額定電流2100A、額定阻抗9汰熱穩定電流25kAA、動穩定電流63kA、基本沖擊耐受水平1 300kV、有功損耗200kW、電壓降落19kV、重量13t. kV系統中應用2001年，美國紐約電網的聯合愛迪生系統接入新的發電機組，使得345kV系統的短路電流達到71kA，超過了現有斷路器的容量（40kA或63kA）根據該系統的《故障電流管理計劃》，在345kV系統中的M51/52和71/72線路上安裝2%的330kV系統中應用3澳大利亞MetioGd項目是為確保悉尼南部及周圍地區100萬人的電力供應而建設，它通過27km電纜線路將330kV的電力從SydneySouth變電站送往Haymarket地下變電站。項目完成后將確保悉尼在用電高峰期的可靠供電。在Sydney South變電站裝設有1臺串聯電抗器，2004年3月完成交接。安裝電抗器后，可確保MetroGrid項目和Haymarket變電站在多種系統狀況下的高效率和安全運行。該串聯電抗器在系統故障時抑制短路電流，在系統正常時控制電纜中的潮流。

　　該電抗器為油浸式，由ABB的瑞典Ludvika工廠制造。基本參數為：系統電壓330kV，安裝高度10m，重量180t，價格150萬美元。它是ABB制造的比較大的串聯電抗器。

　　2.5Siemens可控串抗方案4 SCCL在系統正常時零阻抗運行，一旦短路則可在幾ms內轉換到電抗器的阻抗值，快速限制短路電流。SCCL無需修改現有保護方案，對穩定SCCL模型圖和潮流無影響，并可通過附加控制功能來緩解次同步諧振和阻尼功率振蕩。它代表了超高壓系統中故障電流限制器的先進水平。

　　SCCL在世界上尚無應用實例，但它的組成部分TPSC已經在美國南加州500kVVincent變電所運行。TPSC中的大功率可控硅的耐受峰值電流和耐受時間需按實際選擇現已有耐受110kA峰值電流的能力。

　　3相關標準及指導意見國外的標準和指導意見對華東電網應用串聯電抗器限制短路電流具有借鑒意義。

　　1996年12月，美國電子與電氣工程師協會（IEEE）通過了標準C57. 16-1996即《限流電抗器需求、術語和試驗規范》，規定了輸配電系統中用于穩態潮流控制和短路電流限制的干式空心單相和三相戶內、戶外串聯電抗器的應用范圍、需求、額定值、試驗、建造等內容。該標準于1997年5月被美國國家標準協會（ANSI）確認為美國國家標16〈干式空心串聯電抗器需求、術語和試驗規范>.美國PJM電網關于安裝串聯電抗器的指導意見5的要點如下：安裝電抗器前后，相關設備（如發電機）負荷和潮流不能超標。

　　電網的無功供求平衡不能因安裝電抗器而顯著降低。在必要時，必須安裝無功電源，以維持現有電網的無功平衡和可接受的電壓波動。

　　活性。典型的中等負荷水平，應不影響電網的日常運行和設備檢修的靈活性。

　　有負荷水平下的穩定性。

　　V）必須安裝旁路開關設備，以便在不再需要電抗器時，輸電系統能恢復到其正常配置。

　　4串聯電抗器的生產水平調研國外專門應用串聯電抗器限制超高壓電網短路電流的實例相對較少，大部分是主要考慮控制潮流同時兼顧限制短路電流。國內超高壓電網還未見應用串聯電抗器限制短路電流的實例。但串聯限流電抗器的生產水平已達到很高的程度。比較新資料表明，電抗器廠商Trench公司已經能生產額定電壓為765kV的串聯限流電抗器，其基本雷電沖擊耐壓水平達2100kV，單線圈的比較大容量已能做到300MVA.完全可以滿足限制超高壓電網短路電流的要求。

　　5安裝串聯電抗器分析華東500kV電網形成初期建設的黃渡、南橋和斗山3站均按50kA設計，其500kV斷路器情況調研見表2.表2500kV斷路器開斷容量及臺數開斷容量黃渡站南橋站斗山站9臺8臺6臺5臺10臺以上3站目前短路容量均在50kA左右，根據華東電網2004~2010年的短路電流分析，其短路電流均將在近期超過斷路器開斷容量，需對限制短路電流的措施進行研究。

　　通過系統仿真計算對華東電網中不同地點安裝串聯電抗器的效果進行了分析結果表明：抑制發電機，特別是對于通過短距離接入系統樞紐變的發電廠的發電機，在系統故障時向系統提供的短路電流，應優先采取提高升壓變短路阻抗的措施。

　　在電網的關鍵地點安裝串聯電抗器，可以有效地抑制系統的短路電流。根據華東電網中長期規劃，安裝地點可選擇斗南線、泗南線或泗涇分母間。

　　根據華東電網實際情況，特別是黃渡、南橋、斗山3站潮流情況，初步估算了串聯電抗器的參數：額定電壓525kV或550kV，額定阻抗25 ~30n，額定電流2500A~3000A，額定短時電流10kA~20kA.可米用空心干式或油浸式，主絕緣需采用全絕緣，縱絕緣的設計和變壓器類似，為防止雷電波侵害，需加強電抗器兩端的匝間絕緣并在電抗器兩端配備避雷器加以保護。考慮到黃渡、南橋、泗涇各站之間500kV線路較短，安裝串聯電抗器后，操作過電壓不會嚴重惡化。

　　6結論采用串聯電抗器限制超高壓輸電網的短路電流在國外已有成功應用。串聯電抗器具有限制短路電流和控制潮流的雙重作用。不可控串聯電抗器技術成熟、應用廣泛，可控串抗受到技術制約還未能在超高壓電網中應用，但卻是今后的發展方向。

　　目前串聯電抗器的生產水平已能滿足500kV輸電網限制短路電流的實用要求。其中Trench公司已能生產額定電壓765kV的串聯限流電抗器。

　　國外關于應用串聯電抗器的標準和指導意見對華東電網應用串聯電抗器限制短路電流具有價值。

　　華東電網的黃渡、南橋、斗山3站的短路電流水平為50kA，均將在近期超過斷路器開斷容量。在合適地點安裝串聯電抗器可以有效地限制系統的短路電流。