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电力系统短路故障浅析 摘要：破坏电力系统正常运行的最为常见的原因是各种类型的短路故障。它危害性极大，由此引发的其他电气故障也最多。本文简要探讨了各种类型的短路故障的原因、特点、危害、查找方法、预防措施等，对指导生产有一定的参考作用。 关键词：短路原因特点故障 短路预防 1 概念 电力系统的短路故障，是指不同电位导电部分之间的不正常短接。由于此时故障点的阻抗变得很小，电流便会在一瞬间升高，短路点以前的电压下降，会影响到电力系统的稳定运行，严重短路甚至会造成系统瘫痪。 在正常运行时，除中性点外，相与相或者相与地之间是绝缘的。三相系统中，短路故障的基本类型为三相短路、两相短路、单相短路、单相短路接地、两相短路接地等。其中，三相短路属对称短路，其它形式的短路，均属不对称短路；在中性点直接接地的系统中，发生单相短路接地故障最为常见，大约占短路故障的65%，两相短路约占10%，两相短路接地约占20%，发生三相短路故障的可能性最小，虽然只占短路故障的5%1左右，却是危害系统最严重的，在实际中一定要引起我们的足够重视。 11 单相接地短路：是指三相交流供电系统中一根相线与大地成等电位状态，既该相线的电位与大地的电位相等，都是“零”。通俗的讲就是A相或B相或C相一相接地。 12 两相短路：任意两相导线，直接金属性连接或经过小阻抗连接在一起。通俗讲指两相直接短接在一起。 13 两相短路接地：是指三相交流供电系统中两根相线与大地成等电位状态了。通俗讲就是A、B、C三相中的任意两相同时与大地的无电阻的直接连接。 14 三相短路：就是电力系统内A、B、C三相在某一点的零电阻、零电抗的直接连接。这时会产生很大的短路电流，破坏程度很大。 三相短路分三种：单相接地短路；两相之间短路；三相全部短路。 2 发生短路的原因 产生短路的原因有很多，既有客观的，也有主观的，但是主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或者相对地绝缘被损坏。 21 由于设计、制造、安装、维护不当等造成的设备缺陷发展成为短路。如选择电缆截面太小或扩大生产增加负荷使电路超载、过载，长期持续下去，就可能造成绝缘老化或者绝缘的完全失效，导致短路。 22 假冒、伪劣电器设备的绝缘不合格也会造成短路。 23 气候恶劣，低温导线覆冰引起架空线倒杆断线造成短路；架空线路弧垂不一致或弧垂太大，刮大风时会引起短路；雷电冲击使架空线路的绝缘子发生闪络短路；环境温度过高、机械损伤等。 24 误操作引起的短路故障。工作人员违反操作规程带负荷拉刀闸，引起电弧短路；违反电业安全工作规程带电误合接地刀闸造成的短路故障。检修人员在检修低压带电开关设备时，距离带电体较近，未采取必要的安全措施防止短路造成故障。 25 电缆、变压器、发电机等设备中载流部分的绝缘材料在运行中损坏1。 26 动物作祟，如鸟兽跨接在裸露的载流部分；老鼠窜入高压配电室造成短路故障；老鼠咬破置于管道中的电缆绝缘等。 3 短路特点 电力系统发生短路故障后，电流剧增，短路电流比正常工作时的电流要大几十倍，甚至几百倍，在高压下，电流可达数千万安。因此应千方百计限制短路电流，并使短路电流持续时间尽量缩短。 31 短路点距离电源越进线路阻抗越小，短路电流会越来越大。 32 短路故障持续时间的长短，直接导致电气设备损坏的厉害程度，时间越长损坏越严重。 4 短路故障的危害2 短路故障引起的后果是破坏性的。 具体表现在以下几个方面： 41 当电路发生短路时，短路点的电弧有可能烧坏电气设备，同时很大的短路电流会通过设备使发热增加，当短路持续时间较长时，可能使设备过热，使导体发红，甚至溶化损坏绝缘，破坏设备。 42在供电系统中，强大的短路电流，特别是冲击电流，使两相邻导体之间产生巨大的电动力。一般可以计算为： F(3) =.Im2.l/a10一7(N) (三相短路) F(2)=2.Im2.l/a10一7(N) (单相短路) 由上式可见，短路电流越大，电动力越大，破坏性越强。这种电动力可能使母线变形，使母线定固件损坏，也可能使开关相邻刀片变形，开关损坏。 43 电力系统发生短路时，有可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统稳定，使整个系统的正常运行遭到破坏，引起大片地区的停电。这是短路故障最严重的后果。 44 短路产生的电弧、火花可能引发恶性事故，如火灾、电击、爆炸等。 45 短路故障发生后，短路点电压将降到零，短路点附近各点的电压也将明显降低，对用户工作影响很大，系统中最主要的负荷是异步电动机，它的电磁转矩同它的端电压的平方成正比，电压下降时，电磁转矩将明显降低，使电动机停转，以致造成产品报废及设备损坏等严重后果。 46 不对称接地短路所造成的不平衡电流，将产生零序不平衡磁通。会在邻近的平行线路内感应出很大的电动势，将会造成对通信的干扰，并危及设备和人身的安全。 5 短路的预防 为了保证安全可靠供电，除设计时要科学、合理以外，还应采取各种必要的安全措施，减少各类短路故障的发生。 51 做好短路电流的计算工作，选择正确的电气设备，使电气设备的额定电压和线路的额定电压相符。 52 对继电保护的整定值和熔体的额定电流要正确选择，采用速断保护装置，以便发生短路时能迅速切断短路电流，减少短路电流持续时间，把短路造成的损失降到最小。 53 采用电抗器。以增加系统的阻抗来限制短路电流。 54 变电站要安装避雷针，变压器附近和线路上要安装避雷器，减少恶劣天气中雷击造成的灾害。 55 始终保持线路弧垂一致并符合安全规定，保证架空线路施工质量。 56 对带电安装和检修电气设备的工作，工作人员一定要注意力要高度集中、防止出现错接线、误操作。 57 一旦发生故障，要从电力系统中把故障线路或设备切断，使其余部分可以继续运行。 58 平时要加强管理。及时清除导电粉尘、防止导电粉尘进入电气设备；防止老鼠等小动物进入高压配电室，爬上电气设备。 59 保证电力系统的安全稳定运行。维护人员应严格遵守规章制度，正确操作电气设备，禁止带负荷拉刀闸，带电合接地刀闸。线路施工、维护人员在距带电部位距离较近的地方工作，要采取防止短路的措施。要对线路、设备进行经常巡视检查，及时发现并处理各类缺陷。 6 小结 通过对电力系统短路故障的浅析，可以在实际运用中更快的了解