电网短路电流限制措施的研究+文献综述(5)
分层分区原则是在电力系统发展过程中逐渐形成的。发展电力系统是电力工业的客观规律，也是发展国民经济的重要保证。用电需求的增长必定促使电力系统的规模日益扩大，这就促使了电力系统向大系统互连发展。一方面，大电力系统具有明显的优越性，如可以合理开发与利用能源、节省投资与运行费用，提高经济效益，减少事故和检修备用容量：另一方面，大系统也带来了潜在的威胁，如局部电网的个别问题将波及临近地区，可能诱发恶性连锁反应，造成大面积停电事故；高低压电磁环网容易引发系统稳定破坏事故等。同时，由于系统中单机容量和发电厂容量、变电所容量、负荷及负荷密度的持续增长，高压网内部的连接日渐紧密，使得各电压等级电网中短路电流不断增加，各类送变电设备如开关设备、变压器及互感器、变电所的母线、架构、导线、支持瓷瓶和接地网都必需满足短路电流的要求。当短路电流水平超过了电网中现有变电所设备可以承受的
能力时，就必须采取措施限制短路电流，或改造变电所设备。对于区域性的短路电流升高问题，如果采用更换断路器等设备的方法，不仅工程量庞大，需要投入大量资金，而且运行方式实施困难很大，经济和技术方面均不可取；而从网络结构和电网运行角度来分析处理，比简单采取更换大容量断路器的手段可能更为科学合理。
为解决这些问题，电网通常在高一级电网发展到一定规模时解开高低压电磁环网结构，并将低一级电网分区域运行，也即进行分层分区。分层分区运行是电网发展的必然趋势。
3分层分区的原则
按电压等级分好层次；按能源、电源与负荷需求划好区域；按电厂和负荷的容量接入相适应的电压等级，大电厂大负荷接入高一级电压；按电力供应划分区域，力求分区平衡，各区之间用联络线联络，提供电力、电量或事故支援。电源和负荷的平衡要在不同电压等级的电网中实现，在每个区内应有一定容量的电厂。不同时期的分层分区各不相同，低压主干网络形成的受端系统，在高压主干网络形成受端系统后就应改造简化，重新分层分区。
分层原则是按网络电压等级，即网络的传输能力大小，将电网划分为由上至下的若干结构层次，为了合理地充分发挥各级电压网络的传输效益，电压等级一般以4级为宜，有利于电源尽快直接供给负荷，避免多次升压、降压以及迂回送电造成不必要的损耗。多次升降压的变电容量重复，增加设备投资；分区的原则是外来电源送电给受端系统，不应再经受端系统转送。当受端系统电源已足够多，新的负荷中心形成，且需要大电源时，则应尽早建成新的受端系统，并与原来的受端系统互联，互补电力余缺和事故支援。
2.1.2分层分区的特点
a、分层分区的优点
(1)稳定易于控制。
在开环网络中发生干扰，往往切除故障元件，再辅以有效的事故处理手段，即可平息事态发展。在环网中如果发生故障，不少情况下切除故障元件后，将引起功率转移，使非故障元件通过的功率越限而导致稳定破坏。
(2)潮流控制方便。
开环运行时，调整送端电源的有功或功角和无功或电压即能达到调整潮流的目的。合环时，潮流在环网内自然分布，控制困难，易发生部分环网元件通过的功率满载甚至过载，而部分元件闲置的现象。
(3)限制短路容量。
环网开环运行，是限制短路容量的重要手段。合环运行，因综合阻抗往往较小，短路容量较大。短路容量大的母线，是那些出线较多，并且电源出线集中的母线。这些母线发生故障，往往是引发电力系统大事故的元凶。分层分区是限制短路电流的最根本、最有效的方法。
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