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【摘 要】 公司高炉煤气余压回收透平发电（TRT）正常并网时为限制短路电流而串联了24%的限流电抗器，为有效降低发电机组的线损和电抗器损耗，在限流电抗器旁并联大容量高速开关装置（FSR），正常运行时电抗器是被短接，此时可提高母线电压、有效降低线损和电抗器损耗；而一旦出现短路故障时，4ms内FSR跳闸，电抗器快速串入系统，此时可提高母线残压，限制短路电流，这样既可以降低电抗器损耗，又可以保证系统安全稳定运行。实现TRT发电机运行的效益最大化。
【关键词】 TRT余压发电；限流电抗器；大容量高速开关；电抗器损耗
一、TRT余压发电建设的必要性
高炉煤气余压回收透平发电（TRT）装置是我公司一、二期新建的2座3200m3高炉工程相应配套的利用高炉煤气的炉顶压力与净高炉煤气压力差，由透平主机带动发电机做功，将动能转化为电能，最大限度地回收利用高炉煤气压力的潜在能量进行发电。可有效缓解公司电力需求大幅度增加可能引起的电网电力供应不足的矛盾。既回收了资源，又提高了能源利用率，符合我国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中提出的“落实节约资源和保护环境基本国策，建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会”的要求，是国家重点鼓励的工程建设项目，因此该电厂的建设是很有必要的。
二、并网系统存在的问题
新区两台18MWTRT發电机组拟经限流电抗器并至冷轧站3#变压器10KV5#、6#段，但经短路电流计算，冷轧站3#变压器10KV5#、6#段母线三相短路为40.1A，需加装24%的限流电抗器，才能满足并网要求，但串联24%的限流电抗器，线损和电抗器损耗将会大大增加，使整个综合利用节能环保发电项目达不到经济运行。
三、技术方案
在限流电抗器旁并联大容量高速开关装置（FSR），正常运行时电抗器是被短接，此时可提高母线电压、保护灵敏度和自启动容量；而一旦出现短路故障时，4ms内FSR跳闸，电抗器快速串入系统，此时可提高母线残压，限制短路电流，这样既可以降低电抗器损耗，又可以保证系统安全稳定运行。
众所周知，电力系统发生短路故障时，短路电流一般为额定电流的十几倍，有时达到几十倍，短路冲击电流甚至超过百倍。这给发电机、变压器、断路器、输电线路等电气设备造成很大危害，而目前即使较好的断路器的开断时间也在几十毫秒以上，这就对它们的热稳定和动稳定都有较高的要求。而大容量高速开关装置（FSR）的应用既满足了电力系统对短路保护的需求又可以降低线损电抗器损耗，同时它可在短路电流上升的初始阶段，即将短路电流开断（少于1ms），使其不能以短路电流的峰值流向短路点，从而达到了保护发配电设备及供电线路的目的。这不仅对电力系统安全、可靠的运行显得十分重要，同时可降低线损和电抗器损耗20%以上，有效提高发电机组效力，实现发电机运行效益最大化。
四、大容量高速开关装置（FSR）主要工作原理
大容量高速开关装置（FSR）在分闸瞬间，要限制较大的短路电流，必须保证可靠动作。即大容量高速开关装置（FSR）要在4ms内FU熔断器要快速爆破熔断，FU熔断器熔断瞬间产生的过电压要靠并接的避雷器快速吸收。
图1中，设备主回路由基于爆破切割技术的快速隔离器1及特种高压限流熔断器2并联构成。电流传感器4将主回路电流信号提供给电子控制器3，电子控制器对电流信号进行变换、分析并判断此电流是否超过其动作整定值，若超过则电子控制器将立即向快速隔离器1发出触发信号，快速隔离器1在200μs内断开并形成隔离断口，同时主回路电流转移到特种高压限流熔断器2中，熔断器2在5ms附近完成熔体的熔化、断口起弧、限流熄弧，使故障电流在5ms得以开断。
五、实施效果分析
TRT发电机组在正常运行时利用旁路快速开关短接限流电抗器，可降低线损和电抗器损耗，同时有效提高了发电机组的运行时间和运行效力，实现TRT发电机运行的效益最大化。而在短路故障时4ms内跳闸，电抗器快速串入系统，此时可限制短路电流，提高母线残压（5～10）%左右，避免因系统低电压而造成大面积停电的事故发生，有利地保证了系统的安全稳定运行。TRT发电机组在正常运行时利用旁路快速开关短接限流电抗器，可降低线损和电抗器损耗20%以上，有效提高发电机组的效力，实现发电机运行效益最大化。
此技术2008在河北南网尚属首次应用，后来在CCPP、60MW发电机组等装有限流电抗器的项目中得以广泛应用，其主要作用有：节能降耗、消除无功损耗、提高供电质量、消除电抗器的电磁干扰等多个方面，该技术已被列入《国家电网公司重点应用新技术目录》中，拟在整个国家电网推广应用。
参考文献：
[1]陕西蓝河电气工程有限公司《DDX1系列短路电流限制器原理及应用》
【关键词】 TRT余压发电；限流电抗器；大容量高速开关；电抗器损耗
一、TRT余压发电建设的必要性
高炉煤气余压回收透平发电（TRT）装置是我公司一、二期新建的2座3200m3高炉工程相应配套的利用高炉煤气的炉顶压力与净高炉煤气压力差，由透平主机带动发电机做功，将动能转化为电能，最大限度地回收利用高炉煤气压力的潜在能量进行发电。可有效缓解公司电力需求大幅度增加可能引起的电网电力供应不足的矛盾。既回收了资源，又提高了能源利用率，符合我国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中提出的“落实节约资源和保护环境基本国策，建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会”的要求，是国家重点鼓励的工程建设项目，因此该电厂的建设是很有必要的。
二、并网系统存在的问题
新区两台18MWTRT發电机组拟经限流电抗器并至冷轧站3#变压器10KV5#、6#段，但经短路电流计算，冷轧站3#变压器10KV5#、6#段母线三相短路为40.1A，需加装24%的限流电抗器，才能满足并网要求，但串联24%的限流电抗器，线损和电抗器损耗将会大大增加，使整个综合利用节能环保发电项目达不到经济运行。
三、技术方案
在限流电抗器旁并联大容量高速开关装置（FSR），正常运行时电抗器是被短接，此时可提高母线电压、保护灵敏度和自启动容量；而一旦出现短路故障时，4ms内FSR跳闸，电抗器快速串入系统，此时可提高母线残压，限制短路电流，这样既可以降低电抗器损耗，又可以保证系统安全稳定运行。
众所周知，电力系统发生短路故障时，短路电流一般为额定电流的十几倍，有时达到几十倍，短路冲击电流甚至超过百倍。这给发电机、变压器、断路器、输电线路等电气设备造成很大危害，而目前即使较好的断路器的开断时间也在几十毫秒以上，这就对它们的热稳定和动稳定都有较高的要求。而大容量高速开关装置（FSR）的应用既满足了电力系统对短路保护的需求又可以降低线损电抗器损耗，同时它可在短路电流上升的初始阶段，即将短路电流开断（少于1ms），使其不能以短路电流的峰值流向短路点，从而达到了保护发配电设备及供电线路的目的。这不仅对电力系统安全、可靠的运行显得十分重要，同时可降低线损和电抗器损耗20%以上，有效提高发电机组效力，实现发电机运行效益最大化。
四、大容量高速开关装置（FSR）主要工作原理
大容量高速开关装置（FSR）在分闸瞬间，要限制较大的短路电流，必须保证可靠动作。即大容量高速开关装置（FSR）要在4ms内FU熔断器要快速爆破熔断，FU熔断器熔断瞬间产生的过电压要靠并接的避雷器快速吸收。
图1中，设备主回路由基于爆破切割技术的快速隔离器1及特种高压限流熔断器2并联构成。电流传感器4将主回路电流信号提供给电子控制器3，电子控制器对电流信号进行变换、分析并判断此电流是否超过其动作整定值，若超过则电子控制器将立即向快速隔离器1发出触发信号，快速隔离器1在200μs内断开并形成隔离断口，同时主回路电流转移到特种高压限流熔断器2中，熔断器2在5ms附近完成熔体的熔化、断口起弧、限流熄弧，使故障电流在5ms得以开断。
五、实施效果分析
TRT发电机组在正常运行时利用旁路快速开关短接限流电抗器，可降低线损和电抗器损耗，同时有效提高了发电机组的运行时间和运行效力，实现TRT发电机运行的效益最大化。而在短路故障时4ms内跳闸，电抗器快速串入系统，此时可限制短路电流，提高母线残压（5～10）%左右，避免因系统低电压而造成大面积停电的事故发生，有利地保证了系统的安全稳定运行。TRT发电机组在正常运行时利用旁路快速开关短接限流电抗器，可降低线损和电抗器损耗20%以上，有效提高发电机组的效力，实现发电机运行效益最大化。
此技术2008在河北南网尚属首次应用，后来在CCPP、60MW发电机组等装有限流电抗器的项目中得以广泛应用，其主要作用有：节能降耗、消除无功损耗、提高供电质量、消除电抗器的电磁干扰等多个方面，该技术已被列入《国家电网公司重点应用新技术目录》中，拟在整个国家电网推广应用。
参考文献：
[1]陕西蓝河电气工程有限公司《DDX1系列短路电流限制器原理及应用》