电弧短路的故障分析计算及对策_第1页
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第一章绪论短路故障有金属性短路和电弧短路。由于电弧具有电阻的特性，因此电弧短路电流比金属性短路电流小。在低压系统中，电弧电压占电源电压的百分值较大，电弧短路电流可能比金属性短路电流小很多。因此按金属性短路电流整定的继电保护装置在发生电弧短路时可能不动作，而无法切除电弧短路故障。电弧电压的大小与很多因素有关。要确保继电保护装置在电弧短路时可靠动作，需要计算最大电弧电压时的最小短路电流，并按这个短路电流整定继电保护。引起电弧短路的原因有很多，例如绝缘损坏或老化、污染及空气潮湿引起的空气击穿、小动物引起的电弧短路和误操作等。德国科学家调查了二百多起发电厂和变电所短路故障，发现有57%的故障由开关柜内设备引起，另外20%发生在母线上，10%发生在导体接头处。根据大量调查，85%以上的短路故障是电弧短路。电弧短路危害大。如果在开关柜中发生电弧短路，由于电弧能量大，温度高，可能引起开关柜燃烧和爆炸。十几年前南京某大型企业由于某6kV开关室短路故障烧毁了多台开关柜，引起全厂停电十几天，造成重大经济损失。如果在电动机中发生电弧短路将烧毁电动机。电弧短路还可能引起电气火灾.北京市1999年发生的电气火灾为1350余起.电气火灾不仅会引起重大财产损失，也可能引起人身伤亡。短路电弧可能烧伤工作人员。在低压系统中有单相、两相和三相电弧短路。相电弧短路通常是由单相或两相电弧短路发展而来。而在出现三相电弧短路后，如果三相电弧短路转变为两相电弧短路，则电弧将自行熄灭，而不会再发展成三相电弧短路。在电弧短路计算中，最重要的是电弧电压。知道了电弧电压的大小，就可算出电弧短路电流。电弧电压出现在母线之间。电弧电压瞬时值是随机变化的。这是因为影响电弧的一些因素是随机变化的。因此不能用经典数学精确地描述电弧电压的变化。电弧出现在母线之间。在短路点只有2条相间电弧同时存在，而不是3条。所以这种三相电弧短路是不对称性短路。每条电弧存在的时间大约为1/3周波。由于电弧电压瞬时值比较接近其1/3周波平均值，因此用这个平均值近似模拟电弧电压。试验结果表明，此平均值也是随机变化的。平均值的概率密度接近正态分布。设电弧电压1/3周波平均值大于U的概率为0.8,因为电弧电压的1/3arc80周波平均值大于U时，电弧将熄灭，所以用U作为计算最小电弧短路电流用的电arc80arc80弧电压。U主要由系统额定电压和短路处相间距离d决定。arc80参考文献吴华仁，李晓慧，DStade,HSchau•低压电弧短路电流计算[J].中国电力,2002,(07).陈西庚.成套开关柜的电弧短路保护[J].继电器，2000,(06).李建基.开关设备中的故障电弧及其防护[J].江苏电器，2004,(03).年培新，罗时瑛，董葆生，熊其求.低压配电领域中的故障电弧防护(续)[J].低压电器,2000,(02).古金国，徐国政，钱家骊.故障电弧特性[J].高压电器，19

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