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電力系統(tǒng)短路故障淺析論文篇一

程

設

計（論文）

課程名稱

電力系統(tǒng)分析

題目名稱

電力系統(tǒng)短路計算

學生學部（系）

機械電氣學部電氣工程系

專業(yè)班級

電氣工程及其自動化班

學

號

學生姓名

指導教師

2012年x

月x日

課程設計（論文）任務書

題目名稱

電力系統(tǒng)短路計算

學生學部（系）

機械電氣學部電氣工程系

專業(yè)班級

電氣工程及其自動化班

姓

名

學

號

一、課程設計（論文）的內容

1,、掌握比較復雜的電網(wǎng)進行電力系統(tǒng)三相短路起始次暫態(tài)電流的計算,，短路后指定時刻短路電流周期分量的計算。

2,、給短路點處賦予平均額定電壓及基準容量,，求解等值網(wǎng)絡數(shù)值并根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡畫出等值網(wǎng)絡。

3,、不對稱短路時短路點故障相電流和非故障相電壓的計算,。

4、對稱和不對稱短路后任意支路故障電流和節(jié)點電壓的計算,。

5,、書寫課程設計說明書（電子版），并打印紙質版上交,。

二,、課程設計（論文）的要求與數(shù)據(jù)

二、課程設計（論文）應完成的工作

1,、按照規(guī)范的格式,，獨立完成課程設計說明書的撰寫；

2,、完成電力系統(tǒng)三相短路電流,、對稱短路電流、不對稱短路電流的計算三相短路起始次暫態(tài)電流的計算,，短路后指定時刻短路電流周期分量的計算,。

3、完成計算的手算過程

4,、運用計算機的計法,。

四、課程設計（論文）進程安排

序號

設計（論文）各階段內容

地點

起止日期

資料收集,，完成電力系統(tǒng)三相短路電流計算

圖書館

2012.5.25-6.1

電力系統(tǒng)不對稱短路電流計算

圖書館

6.2-6.3

課程設計說明書撰寫

c8-323

6.12-6.18

課程設計上交

1-110

五,、應收集的資料及主要參考文獻

[1]

科技創(chuàng)新報導[j]．武昌:華中科技大學出版社,2010年第9期

[2]

何仰贊．電力系統(tǒng)分析題解[m]．武漢:華中科技大學出版社2008.7

[3]

蔣春敏.電力系統(tǒng)結構與分析計算[m].北京:中國水利水電出版社,2011.2

[4]

戈東方.電力工程電氣設計手冊[m].北京:中國電力出版社,1998.12

[5]

李梅蘭、盧文鵬.電力系統(tǒng)分析

[m]

北京:中國電力出版社,2010.12．

發(fā)出任務書日期：

2012

年

x

月

x

日

指導教師簽名：

計劃完成日期：

2012

年

x

月

x

日

教學單位責任人簽章：

電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障造成的危害性是最大的,。作為電力系統(tǒng)三大計算之一,，分析與計算三相短路故障的參數(shù)更為重要,。設計示例是通過兩種不同的方法進行分析與計算三相短路故障的各參數(shù)，進一步提高短路故障分析與計算的精度和速度,，為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計,、安全運行、設備選擇,、繼電保護等提供重要依據(jù),。

一、基礎資料

1．電力系統(tǒng)簡單結構圖

電力系統(tǒng)簡單結構圖如圖1所示,。

2．電力系統(tǒng)參數(shù)

如圖1所示的系統(tǒng)中k（3）點發(fā)生三相短路故障,，分析與計算產(chǎn)生最大可能的故障電流和功率。

（1）發(fā)電機參數(shù)如下：

發(fā)電機g1：額定的有功功率110mw,，額定電壓=10.5kv,；次暫態(tài)電抗標幺值=0.264，功率因數(shù)=0.85,。

發(fā)電機g2：火電廠共兩臺機組,，每臺機組參數(shù)為額定的有功功率25mw；額定電壓un=10.5kv,；次暫態(tài)電抗標幺值=0.130,；額定功率因數(shù)=0.80。

（2）變壓器銘牌參數(shù)由參考文獻《新編工廠電氣設備手冊》中查得,。

變壓器t1：型號sf7-10/110-59-16.5-10.5-1.0,，變壓器額定容量10mv·a，一次電壓110kv,，短路損耗59kw,，空載損耗16.5kw，阻抗電壓百分值uk%=10.5,，空載電流百分值i0%=1.0,。

變壓器t2：型號sfl7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，變壓器額定容量31.5mv·a,，一次電壓110kv,，短路損耗148kw，空載損耗38.5kw,，阻抗電壓百分值uk%=10.5,，空載電流百分值i0%=0.8。

變壓器t3：型號sfl7-16/110-86-23.5-10.5-0.9,，變壓器額定容量16mv·a,，一次電壓110kv，短路損耗86kw，空載損耗23.5kw,，阻抗電壓百分值uk%=10.5,，空載電流百分值i0%=0.9。

（3）線路參數(shù)由參考文獻《新編工廠電氣設備手冊》中查得,。

線路1：鋼芯鋁絞線lgj-120,，截面積120㎜2，長度為100㎞,，每條線路單位長度的正序電抗x0（1）=0.408ω／㎞,；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.79×10﹣6s／㎞。

對下標的說明

x0(1)=x單位長度（正序）,；x0（2）=x單位長度（負序）,。

線路2：鋼芯鋁絞線lgj-150，截面積150㎜2,，長度為100㎞，每條線路單位長度的正序電抗x0（1）=0.401ω／㎞,；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.85×10﹣6s／㎞,。

線路3：鋼芯鋁絞線lgj-185，截面積185㎜2,，長度為100㎞,，每條線路單位長度的正序電抗x0（1）=0.394ω／㎞；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.90×10﹣6s／㎞,。

（4）負載l：容量為8＋j6（mv·a）,，負載的電抗標幺值為；電動機為2mw,，起動系數(shù)為6.5,，額定功率因數(shù)為0.86。

3．參數(shù)數(shù)據(jù)

設基準容量sb=100mv·a,；基準電壓ub=uavkv,。

（1）sb的選取是為了計算元件參數(shù)標幺值計算方便，取sb-100mv·a,，可任意設值但必須唯一值進行分析與計算,。

（2）ub的選取是根據(jù)所設計的題目可知系統(tǒng)電壓有110kv、6kv,、10kv,，而平均額定電壓分別為115、6.3,、10.5kv,。平均電壓uav與線路額定電壓相差5%的原則，故取ub=uav。

（3）為次暫態(tài)短路電流有效值,，短路電流周期分量的時間t等于初值（零）時的有效值,。滿足產(chǎn)生最大短路電流的三個條件下的最大次暫態(tài)短路電流作為計算依據(jù)。

（4）為沖擊電流,，即為短路電流的最大瞬時值（滿足產(chǎn)生最大短路電流的三個條件及時間=0.01s）,。一般取沖擊電流=××=2.55。

（5）為短路電流沖擊系數(shù),，主要取決于電路衰減時間常數(shù)和短路故障的時刻,。其范圍為1≤≤2，高壓網(wǎng)絡一般沖擊系數(shù)=1.8,。

二,、電抗標幺值定義

（1）發(fā)電機電抗標幺值

公式①

式中

——發(fā)電機電抗百分數(shù)，由發(fā)電機銘牌參數(shù)的,；

——已設定的基準容量（基值功率）,，；

——發(fā)電機的額定有功功率,，mw

——發(fā)電機額定有功功率因數(shù),。

（2）負載電抗標幺值

公式②

式中

u——元件所在網(wǎng)絡的電壓標幺值；

——負載容量標幺值,；

——負載無功功率標幺值,。

（3）變壓器電抗標幺值

公式③

變壓器中主要指電抗，因其電抗,，即可忽略,，由變壓器電抗有名值推出變壓器電抗標幺值為

公式④

式中

%——變壓器阻抗電壓百分數(shù)；

——基準容量,，mva,、——變壓器銘牌參數(shù)給定額定容量，mva,、額定電壓,，kv；

——基準電壓取平均電壓,，kv,。

（4）線路電抗標幺值

公式⑤

式中

——線路單位長度電抗；

——線路長度,，km,；

——基準容量，mva,；

——輸電線路額定平均電壓,，基準電壓,，kv。

輸電線路的等值電路中有四個參數(shù),，一般電抗,，故0。由于不做特殊說明,，故電導,、電納一般不計，故而只求電抗標幺值,。

（5）電動機電抗標幺值（近似值）

cos

公式⑥

式中

——設定的基準容量,，mva；

——電動機額定的有功功率,，mw,；

cos——電動機額定有功功率因數(shù)。

三,、短路次暫態(tài)電流（功率）標幺值計算

（1）短路次暫態(tài)電流標幺值（）

（?。?/p>

（ka）

公式⑦基準容量；基準電壓(kv),。

（2）沖擊電流（）的計算

（ka）

公式⑧

（3）短路容量的計算

（）

公式⑨

四,、各元件電抗標幺值

1.電力系統(tǒng)等值電路如圖2

2.各元件電抗標幺值的計算

設基準容量；

基準電壓,。

（1）發(fā)電機電抗標幺值由公式①得

;

（2）變壓器電抗值標幺值由公式③得

；,；

（3）線路電抗標幺值由公式④得

,；；

（4）負載電抗標幺值由公式②得

（5）電動機電抗標幺值由公式⑥得

3.等值簡化電路圖

（1）

等值電路簡化過程如圖2和圖3所示,。

（2）

考慮電動機的影響后,，短路點的等值電抗為五、三相短路電流及短路功率

短路次暫態(tài)電流標幺值

短路次暫態(tài)電流有名值

沖擊電流

短路功率

六,、y矩陣形成于計算

計算機編程計算中,，考慮了對地電容標幺值和變壓器實際變比標幺值。

(1)

導納矩陣等值電路如圖4所示,，節(jié)點數(shù)為⑥,，電抗標幺值參考圖2。

(2)導納計算公式為：

公式⑩

式中

（3）變壓器變比的定義

式中

變壓器變比標幺值

（4）y矩陣的形成,。

對地電納

y=

短路點的電抗標幺值為

短路點次暫態(tài)短路電流為

短路點次暫態(tài)短路電流有名值為(ka)

短路點沖擊電流為(ka)

短路點短路功率為(mva)

兩種算法的次暫態(tài)短路電流比較誤差為δi=10.08-9.22=0.86(ka)

七,、結論

1．解析法

短路點的電抗標幺值為

短路點的次暫態(tài)短路電流為

2.y矩陣

短路點的電抗標幺值為

短路點的導納標幺值為

短路點的次暫態(tài)短路電流為

3.優(yōu)缺點

（1）解析法誤差大，每一短路處需要逐一分析與計算,。

（2）y矩陣計算時考慮對地電容,，變壓器實際變比,，則誤差小,；y矩陣對角元素將各節(jié)點的等值短路電抗（阻抗）均求出,；使分析其他點的短路故障提供了更容易更直觀的參數(shù)值；y矩陣程序通用性強等特點,。

（3）兩種分析與計算三相短路故障的各參數(shù)結果如圖5

心

得

體

會

通過這次課程設計,我發(fā)現(xiàn)自己有很多不足的地方,如基礎知識掌握不牢固,很多知識點都忘記了,計算速度慢及準確性低,分析問題能力不夠全面等等,。同時，在設計的過程中遇到很多問題,，如怎樣使用word的工具,計算公式輸入,，畫圖等。明白了有些東西看起來很簡單,，但一旦做起來卻需要很多心思,，要注意到很多細節(jié)問題。要做到能好好理解課本的內容,，一定要認認真真做一次計算,。因此，完成課程設計使我對課本的內容加深了理解,?？傮w來說，這次的課程設計不單在專業(yè)基礎方面反映了我的學習還要加倍努力,，還在對一些軟件的應用需要加強,。

由于一開始找的網(wǎng)絡是開路的，列不出導納矩陣,，所以再找了一個環(huán)形網(wǎng)絡作補充,。但對c語言編程的計算機計法有待探究，只是基本上明白程序過程,，還不能明白的徹底,。隨著科技發(fā)展及計算機計法的方便，簡單,，我將認真學好這種方法,，以便以后工作的需要。

總體而言,，這次的課程設計對我們運用所學知識,，發(fā)現(xiàn)、提出,、分析和解決實際問題,、鍛煉實踐能力的考察，使我們更清楚地知道不足之出,，從而提高我們,。

學生簽名：

2012年x

月

x

日

教

師

評

語

****年**月**日

成績

及

簽

名

指導教師簽名：

****年**月**日

電力系統(tǒng)短路故障淺析論文篇二

電力系統(tǒng)短路故障淺析

摘要：破壞電力系統(tǒng)正常運行的最為常見的原因是各種類型的短路故障,。它危害性極大，由此引發(fā)的其他電氣故障也最多,。本文簡要探討了各種類型的短路故障的原因,、特點、危害,、查找方法,、預防措施等，對指導生產(chǎn)有一定的參考作用,。

關鍵詞：短路原因特點故障短路預防

概念

電力系統(tǒng)的短路故障,，是指不同電位導電部分之間的不正常短接。由于此時故障點的阻抗變得很小,，電流便會在一瞬間升高,，短路點以前的電壓下降，會影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,，嚴重短路甚至會造成系統(tǒng)癱瘓,。

在正常運行時，除中性點外,，相與相或者相與地之間是絕緣的,。三相系統(tǒng)中，短路故障的基本類型為三相短路,、兩相短路,、單相短路、單相短路接地,、兩相短路接地等,。其中，三相短路屬對稱短路,，其它形式的短路，均屬不對稱短路,；在中性點直接接地的系統(tǒng)中,，發(fā)生單相短路接地故障最為常見，大約占短路故障的65%,，兩相短路約占10%,，兩相短路接地約占20%，發(fā)生三相短路故障的可能性最小,，雖然只占短路故障的5%[1]左右,，卻是危害系統(tǒng)最嚴重的，在實際中一定要引起我們的足夠重視,。

1．1 單相接地短路：是指三相交流供電系統(tǒng)中一根相線與大地成等電位狀態(tài),，既該相線的電位與大地的電位相等，都是“零”,。通俗的講就是a相或b相或c相一相接地,。

1．2 兩相短路：任意兩相導線，直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起,。通俗講指兩相直接短接在一起,。

1．3 兩相短路接地：是指三相交流供電系統(tǒng)中兩根相線與大地成等電位狀態(tài)了。通俗講就是a,、b,、c三相中的任意兩相同時與大地的無電阻的直接連接。

1．4 三相短路：就是電力系統(tǒng)內a,、b,、c三相在某一點的零電阻、零電抗的直接連接,。這時會產(chǎn)生很大的短路電流,，破壞程度很大。

三相短路分三種：單相接地短路,；兩相之間短路,；三相全部短路。發(fā)生短路的原因

產(chǎn)生短路的原因有很多,，既有客觀的,，也有主觀的，但是主要原因是電氣設備載流部分的相間絕緣或者相對地絕緣被損壞,。

2．1 由于設計,、制造、安裝,、維護不當?shù)仍斐傻脑O備缺陷發(fā)展成為短路,。如選擇電纜截面太小或擴大生產(chǎn)增加負荷使電路超載、過載,，長期持續(xù)下去,，就可能造成絕緣老化或者絕緣的完全失效，導致短路,。

2．2 假冒,、偽劣電器設備的絕緣不合格也會造成短路。

2．3 氣候惡劣,，低溫導線覆冰引起架空線倒桿斷線造成短路,；架空線路弧垂不一致或弧垂太大，刮大風時會引起短路,；雷電沖擊使架空線路的絕緣子發(fā)生閃絡短路,；環(huán)境溫度過高,、機械損傷等。

2．4 誤操作引起的短路故障,。工作人員違反操作規(guī)程帶負荷拉刀閘,，引起電弧短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶電誤合接地刀閘造成的短路故障,。檢修人員在檢修低壓帶電開關設備時,，距離帶電體較近，未采取必要的安全措施防止短路造成故障,。

2．5 電纜,、變壓器、發(fā)電機等設備中載流部分的絕緣材料在運行中損壞[1],。

2．6 動物作祟,，如鳥獸跨接在裸露的載流部分；老鼠竄入高壓配電室造成短路故障,；老鼠咬破置于管道中的電纜絕緣等,。

短路特點

電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，電流劇增,，短路電流比正常工作時的電流要大幾十倍,，甚至幾百倍，在高壓下,，電流可達數(shù)千萬安,。因此應千方百計限制短路電流，并使短路電流持續(xù)時間盡量縮短,。

3．1 短路點距離電源越進線路阻抗越小,，短路電流會越來越大。

3．2 短路故障持續(xù)時間的長短,，直接導致電氣設備損壞的厲害程度,，時間越長損壞越嚴重。

短路故障的危害[2]

短路故障引起的后果是破壞性的,。

具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

4．1 當電路發(fā)生短路時,，短路點的電弧有可能燒壞電氣設備，同時很大的短路電流會通過設備使發(fā)熱增加,，當短路持續(xù)時間較長時,，可能使設備過熱,，使導體發(fā)紅,，甚至溶化損壞絕緣，破壞設備,。

4．2在供電系統(tǒng)中,，強大的短路電流,，特別是沖擊電流，使兩相鄰導體之間產(chǎn)生巨大的電動力,。一般可以計算為：

f(3)=■.im2.l/a×10一7(n)(三相短路)

f(2)=2.l/a×10一7(n)(單相短路)

由上式可見,，短路電流越大，電動力越大,，破壞性越強,。這種電動力可能使母線變形，使母線定固件損壞,，也可能使開關相鄰刀片變形,，開關損壞。

4．3 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時,，有可能使并列運行的發(fā)電廠失去同步,，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，使整個系統(tǒng)的正常運行遭到破壞,，引起大片地區(qū)的停電,。這是短路故障最嚴重的后果。

4．4 短路產(chǎn)生的電弧,、火花可能引發(fā)惡性事故,，如火災、電擊,、爆炸等,。

4．5 短路故障發(fā)生后，短路點電壓將降到零,，短路點附近各點的電壓也將明顯降低,，對用戶工作影響很大，系統(tǒng)中最主要的負荷是異步電動機,，它的電磁轉矩同它的端電壓的平方成正比,，電壓下降時，電磁轉矩將明顯降低,，使電動機停轉,，以致造成產(chǎn)品報廢及設備損壞等嚴重后果。

4．6 不對稱接地短路所造成的不平衡電流,，將產(chǎn)生零序不平衡磁通,。會在鄰近的平行線路內感應出很大的電動勢，將會造成對通信的干擾,，并危及設備和人身的安全,。

短路的預防

為了保證安全可靠供電，除設計時要科學、合理以外,，還應采取各種必要的安全措施,，減少各類短路故障的發(fā)生。

5．1 做好短路電流的計算工作,，選擇正確的電氣設備,，使電氣設備的額定電壓和線路的額定電壓相符。

5．2 對繼電保護的整定值和熔體的額定電流要正確選擇,，采用速斷保護裝置,，以便發(fā)生短路時能迅速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時間,，把短路造成的損失降到最小,。

5．3 采用電抗器。以增加系統(tǒng)的阻抗來限制短路電流,。

5．4 變電站要安裝避雷針,，變壓器附近和線路上要安裝避雷器，減少惡劣天氣中雷擊造成的災害,。

5．5 始終保持線路弧垂一致并符合安全規(guī)定,，保證架空線路施工質量。

5．6 對帶電安裝和檢修電氣設備的工作,，工作人員一定要注意力要高度集中,、防止出現(xiàn)錯接線、誤操作,。

5．7 一旦發(fā)生故障,，要從電力系統(tǒng)中把故障線路或設備切斷，使其余部分可以繼續(xù)運行,。

5．8平時要加強管理,。及時清除導電粉塵、防止導電粉塵進入電氣設備,；防止老鼠等小動物進入高壓配電室,，爬上電氣設備。

5．9 保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,。維護人員應嚴格遵守規(guī)章制度,，正確操作電氣設備，禁止帶負荷拉刀閘,，帶電合接地刀閘,。線路施工、維護人員在距帶電部位距離較近的地方工作,，要采取防止短路的措施,。要對線路,、設備進行經(jīng)常巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理各類缺陷,。

小結

通過對電力系統(tǒng)短路故障的淺析，可以在實際運用中更快的了解故障的原因,，做好相應的預防措施,。同時也能加快對故障的維修處理，縮短短路故障運行時間,，盡可能把損失降到最低,，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]夏道止.電力系統(tǒng)分析[m].北京:中國電力出版社,，2004.[2]劉萬順.電力系統(tǒng)故障分析[m].北京:中國電力出版社,，2004.

電力系統(tǒng)短路故障淺析論文篇三

電力系統(tǒng)的短路分析

短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路,，其內容是指一切不正常的相與相或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）之間發(fā)生通路的情況,。

一、短路的原因

產(chǎn)生短路的原因很多,，其主要原因如下：

1,、元件損壞，如絕緣材料自然老化等,。

2,、氣象條件惡化，如雷擊等,。

3,、人為事故，如運行人員帶負荷拉閘等,。（發(fā)生概率較高）

4,、其他，如工程建設時挖溝損傷電纜等,。

二,、短路的類型

在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有三相短路,、兩相短路,、兩相接地短路和單相接地短路等四種。三相短路也稱對稱短路,，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài),。其他類型的短路都是不對稱短路。

注：

1,、單相接地短路發(fā)生的幾率達65%左右,。

2、短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空輸電線路。

3,、電力系統(tǒng)中在不同地點發(fā)生短路,，稱為多重短路。

三,、短路的后果 短路的主要后果如下：

1,、短路故障使短路點附近支路出現(xiàn)比正常電流大許多倍的短路電流，產(chǎn)生較大的電動效應和熱效應,，破壞設備,。（此為最常見）

2、短路時系統(tǒng)電壓大幅度下降,，對用戶影響很大,。

3、短路會使并列運行的發(fā)電機失去同步,，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定,，造成系統(tǒng)的解列，出現(xiàn)大面積停電,。

4,、不對稱短路對附近通信線路和無線電波會產(chǎn)生電磁干擾。

四,、電力系統(tǒng)降低短路故障的發(fā)生概率采取的措施

1,、采用合理的防雷設施，加強運行維護管理等,。

2,、通過采用繼電保護裝置，迅速作用于切除故障設備,，保證無故障部分的安全運行,。

3、架空線路普遍采用自動重合閘裝置,，發(fā)生短路時斷路器迅速跳閘,，經(jīng)一定時間（0.4-1s）斷路器自動合閘。

4,、線路上的電抗器,，通常也是為限制短路電流而裝設的。

五,、短路電流計算的目的

為確保設備在短路情況下不至于被破壞,，減輕短路后果和防止故障擴大，必須事先對短路電流進行計算,。在電力系統(tǒng)和電器設備的設計和運行中,，短路計算也是解決一系列技術問題不可缺少的基本計算,。

計算短路電流的具體目的如下：

1、選擇有足夠機械穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的電器設備,。

2,、合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)。

3,、設計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線,。

4、進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算,，分析短路對用戶的影響。

5,、確定輸電線路對通信的影響,。

為了方便計算，在高壓系統(tǒng)中采用標幺值的計算方法,。

標幺值是某些電氣量的實際有名值與所選的同單位規(guī)定值之比,，即 標幺值=實際有名值/同單位規(guī)定值

電力系統(tǒng)短路故障淺析論文篇四

tco中頻電源短路故障處理總結報告

一、短路故障發(fā)生經(jīng)過

2011年08月19日,，設備人員在tco車間巡檢過程中發(fā)現(xiàn)車間有一股淡淡的燒焦味道,，同時，還發(fā)現(xiàn)有一臺中頻ae電源損壞,。我們測量損壞ae電源的供電電壓在300vac以上,，判斷電壓異常；檢查中頻電源的供電變壓器,，發(fā)現(xiàn)其三相220vac輸出端子中有兩相對零線電壓是300vac,，另一相電壓是６０vac，并且這兩相輸出端子有燒黑的跡象,，判斷變壓器輸出異常,；關斷變壓器前端電源，用萬用表測量變壓器各相繞組電阻值均正常,，即變壓器正常,。測量變壓器輸出線與地線電阻值，ｃ相對地只有幾十歐姆阻值,，通過這些測量數(shù)據(jù),，初步判斷中頻ａｅ電源損壞及變壓器端子燒黑的故障原因是由于變壓器輸出側ｃ相繞組對地短路而引起。

二,、短路故障處理過程

1,、損壞的中頻ａｅ電源處理

關閉中頻供電電源斷路器，拆除損壞了的中頻ａｅ電源,，用絕緣膠帶把拆下線頭包扎好,。因tco設備尚在保修期內,，所以我們把損壞的中頻ａｅ電源寄往湖南宏大真空公司免費維修。

2,、短路故障查找及處理

我們把變壓器輸出側ｃ相拆開,，把ｃ相連接到各中頻電源的12組電源線全部拆除，并且分別作好絕緣處理,，然后用萬用表一根一根的測量查找短路點,，發(fā)現(xiàn)有一根電源線在電柜頂部有對電柜外殼短路現(xiàn)象，我們用絕緣膠帶把短路點包扎好,，并且把電柜頂部所有可能將發(fā)生短路的地方都用5mm厚的橡膠皮絕緣隔離好,。

3、變壓器接線頭處理

更換燒黑的電木板,，更換氧化的連接鏍桿和鏍母,，打磨銅接線頭接觸面，把變壓器柜子門蓋改換成網(wǎng)狀開孔門蓋,有利于變壓器的散熱,。這里面的有些工作已經(jīng)完成,，有些工作要等到請購備件購回后才能完成。

三,、短路故障原因分析

中頻ａｅ電源柜頂位置電源線絕緣層有破損,，直接與柜體短路，使變壓器的零線上產(chǎn)生很大的電流,，變壓器輸出側零位電勢發(fā)生偏移,，致使其余兩相沒有短路的輸出對零線電壓升高達到３００ｖａｃ（正常電壓２２０ｖａｃ），從而燒壞了一臺中頻ａｅ電源,。幸運的是這次故障發(fā)現(xiàn)及時,，沒有造成更多的中頻ａｅ電源損壞。

四,、類似故障的預防措施

１,、定期巡檢各電源電纜線絕緣狀況和測量電纜線溫度；

２,、加大設備點檢巡檢力度,，把一些設備故障消滅在萌芽狀態(tài)； ３,、把設備的一些薄弱點進行改進,，增強設備的穩(wěn)定性； ４,、加強設備維護人員的培訓,，提高維修質量和維修效率。

電力系統(tǒng)短路故障淺析論文篇五

論電力系統(tǒng)三相短路的原因和防范措施

重慶中機龍橋熱電有限公司 ——王超——

【摘要】電力是維持當今社會發(fā)展的主要能源之一,，是人類生活當中不可缺少的重要部分,，整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展關系到我們每一個人正常的生活次序,，大則關系到整個國家長治久安，小則關系到每一個家庭,。目前由于電力系統(tǒng)經(jīng)過多年的構建和發(fā)展,，同時隨著電子產(chǎn)品的日新月異，形成了錯綜復雜的連接方式,，電氣系統(tǒng)重大短路事故也有了新的解釋和任務,。本文針對新形勢下電力系統(tǒng)短路故障做一個分析，并制定相關對策,。

【關鍵詞】電力系統(tǒng),、短路、大電流,、損壞

一、電力系統(tǒng)中短路原因的分析

導致短路發(fā)生的最終原因是承載電力的載體絕緣受到破壞,，引起絕緣破壞的原因主要有：

1,、電氣設備絕緣材料的自然老化,、污穢或機械損傷,。

2、雷擊引起過電壓,，自然災害引起桿塔倒地或斷線,。

3、鳥獸跨接導線引起短路,。

4,、運行人員誤操作（如檢修后未拆除地線就合閘等）,。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，各類短路發(fā)生的幾率不同,，其中單相接地發(fā)生得最多,，三相短路發(fā)生得最少。根據(jù)某些系統(tǒng)的統(tǒng)計資料,，在所有短路故障中,，三相短路占5%，單相接地占65%,，兩相短路占10%,，兩相接地短路占20%,。雖然三相短路發(fā)生的幾率最小，但其產(chǎn)生的后果最嚴重,，同時它又是分析不對稱故障的基礎,，因此將重點進行研究。

二,、短路對電力系統(tǒng)的正常運行和電氣設備的危害 短路故障一旦發(fā)生,，往往造成十分嚴重的后果，主要有：,、電流急劇增大,。短路時的電流要比正常工作電流大得多，嚴重時可達正常電流的十幾倍,。大型發(fā)電機出線端三相短路電流可達幾萬甚至十幾萬安培,。這樣大的電流將產(chǎn)生巨大的沖擊力，使電氣設備變形或損壞,，同時會大量發(fā)熱使設備過熱而損壞,。有時短路點產(chǎn)生的電弧可能直接燒壞設備。

2,、電壓大幅度下降,。三相短路時，短路點的電壓為零,，短路點附近的電壓也明顯下降,，這將導致用電設備無法正常工作，例如異步電動機轉速下降,，甚至停轉,。

3、可能使電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞,。電力系統(tǒng)發(fā)生短路后,，發(fā)電機輸出的電磁功率減少，而原動機輸入的機械功率來不及相應減少,，從而出現(xiàn)不平衡功率,，這將導致發(fā)電機轉子加速。有的發(fā)電機加速快,，有的發(fā)電機加速慢,，從而使得發(fā)電機相互間的角度差越來越大，這就可能引起并列運行的發(fā)電機失去同步,，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，引起大片地區(qū)停電。

4,、不對稱短路時系統(tǒng)中將流過不平衡電流,，會在鄰近平行的通訊線路中感應出很高的電勢和很大的電流,，對通訊產(chǎn)生干擾，也可能對設備和人身造成危險,。

5,、使系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓降低，給用戶造成經(jīng)濟損失,。

6,、破壞系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，甚至引起系統(tǒng)強烈振蕩,，造成大面積停電或使整個電力系統(tǒng)瓦解,。

7、巨大的短路電流將在周圍空間產(chǎn)生很強的電磁場,，尤其是不對稱短路所產(chǎn)生的不平衡交變磁場,，會對周圍的通信網(wǎng)絡、信號系統(tǒng),、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,。

在以上后果中，最嚴重的是電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性的破壞,，整個電網(wǎng)呈現(xiàn)低電壓,，在低電壓的情況下各運轉設備電流增加，最易燒壞運行設備的線圈,，導致人身和設備損壞事故的不斷擴大,。

三,、防范短路電流的有效措施

短路電流的危害性很大,，結合相關領域的專家、企業(yè)和政府部門的研究成果,，總結出一些有效的短路電流防范措施,，具體措施如下：

1、合理規(guī)劃電網(wǎng)結構

合理規(guī)劃電網(wǎng)結構是防范短路電流的一項基本措施,，從電網(wǎng)的發(fā)展歷程來看,，也可以將這一歷程視為不斷對低電壓等級進行合理分區(qū)以及不斷升高電壓等級的過程。在規(guī)劃電網(wǎng)結構時,，可以采取的措施是比較多的,，既可以發(fā)展更高等級的電網(wǎng)電壓，也可以在建設輸電線路時,，根據(jù)相應的標準合理降低網(wǎng)絡的緊密程度,；或者分片運行減壓電網(wǎng)等，總體而言,，應該根據(jù)每個地方和各個電網(wǎng)的實際情況進行合理的選擇和應用,，不能不加選擇地盲目使用,。

2、正確選擇電網(wǎng)的接線方式

電網(wǎng)的接線方式對防范短路電流的發(fā)生具有重要的作用,，正確的選擇會起到有效限制短路電流的效果,。接線方式的種類是比較多的，根據(jù)不同的情況有不同的選擇,，如當限制的是大電流接地系統(tǒng)中的短路電流,，那么可以采用部分變壓器的中心點不接地的接線方式；如果是發(fā)生的地點是在降壓變電所的話,，則最有效的方式是變電器低壓側分列運行,，這種方法可以有效對低壓和中壓配電裝置里的短路電流進行限制?？傮w原則就是要隨著不同的系統(tǒng),、不同的場所來選擇不同的接線方式。

3,、大力發(fā)展直流輸電

通過大力發(fā)展直流輸電也可以有效防控短路電流的產(chǎn)生,。因為通過控制換流器觸發(fā)相位，能夠很快地對直流輸電系統(tǒng)進行調節(jié),，同時會自動將電流保持為定值,，這樣就可以起到保持直流電流平穩(wěn)輸送的作用，進而有效確保直流電網(wǎng)的正常運作,。而對與交流系統(tǒng)來說,，當使用直流輸電時，由于直流電網(wǎng)被分為多個相互間獨立的交流子系統(tǒng),，這樣就有效避免了短路電流相互注入的發(fā)生,，一旦出現(xiàn)短路電流就可以起到大大降低短路電流危害性的作用。

4,、使用故障電流限制器

故障電流限制器是當前電力系統(tǒng)必備的元件之一,，它在防范短路電流方面具有突出的作用，表現(xiàn)在以下三個方面：

（1）通常而言,，隨著電壓的不斷升高，故障電流也會越來越強,，這時候也就越來越難以斷開,。而使用故障電流器后可以有效減輕斷路器的開端負擔，電路的開斷就變得容易多了,。

（2）故障電流限制器還可以快速地限制短路電流,，這樣就能夠大大減輕線路的電壓損耗，同時發(fā)電機的失步概率也會顯著降低。另外系統(tǒng)電壓,、頻率等的穩(wěn)定性也會得到增強,，因短路電流所引起的電網(wǎng)和設備事故就能夠得到及時和有效的防范。

（3）由于當前絕大部分的輸電線路其實際輸送能力都小于穩(wěn)定極限,，當出現(xiàn)短路電流時極易受損,。而在引入故障電流限制器后，它可以在短路電流達到峰值之前就起作用,，使大部分電力設備的動穩(wěn)定極限和熱穩(wěn)定極限有效降低,，同時也能夠相應地減小電網(wǎng)的極限比，從而提高了輸電線路的利用率,，確保線路輸送的安全和穩(wěn)定,，并降低電網(wǎng)的整體投入。

5,、加強變電器繞組變形的診斷工作

電網(wǎng)系統(tǒng)其實有其脆弱的一面,，很多因素，如雷擊,、繼電保護誤動等因素都很有可能造成電網(wǎng)出現(xiàn)短路,。而一旦出現(xiàn)短路故障，短路電流就會強烈沖擊電網(wǎng),，造成變壓器繞組出現(xiàn)局部變形的現(xiàn)象,，很多時候直接造成了繞組的損壞，即使沒有損壞,，也會遺留下很多故障隱患,，例如，會使得絕緣距離發(fā)生變化,，并損害固體絕緣,，引發(fā)局部放電。如果是因雷電過壓引起的,，則會因餅間擊穿而產(chǎn)生突發(fā)性絕緣事故,。另外,，還是使繞組的機械性能下降,，一旦接著再出現(xiàn)短路事故，損壞事故將無法避免,。因此,，當變電器繞組因短路電流的沖擊而出現(xiàn)變形時就要及時進行診斷和搶修，避免因二次短路的出現(xiàn)而徹底損壞,。

隨著現(xiàn)代電氣技術的飛速發(fā)展,，將各類短路事故限制在萌芽狀態(tài)，嚴格控制短路事故后果的擴大化，已不再是科技難題,，通過各界人士的共同努力我相信,，日后的電力系統(tǒng)短路故障將越來越少。