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电力系统中的短路故障与断路器开断

【摘要】:电力系统中的短路故障是指系统中不同相的导线或相对地发生金属性的连接或经小阻抗的连接,短路类型有单相短路、两相短路、两相对地短路和三相短路等。一般情况下,三相短路最为严重,单相短路故障几率最高。电力系统发生短路时,短路电流可能达到很大的数值,上万安甚至十几万安。对于暂时性故障,系统就因此恢复正常运行,如果是永久性故障,断路器合上后短路仍存在,则必须再次断开断路器。

电力系统中的短路故障是指系统中不同相的导线或相对地发生金属性的连接或经小阻抗的连接,短路类型有单相短路、两相短路、两相对地短路和三相短路等。一般情况下,三相短路最为严重,单相短路故障几率最高。电力系统发生短路时,短路电流可能达到很大的数值,上万安甚至十几万安。这样大的电流所产生的热和力的作用会使电气设备遭受破坏,并且短路将使网络电压降低,破坏电力系统运行稳定性等。

为了减小短路对电力系统的危害,可以采取限制短路电流的措施,如在线路上装设电抗器,而对于断路器的要求是能迅速将发生短路的部分与系统其他部分隔离。例如在系统中发生短路后,立即通过继电保护装置自动使断路器迅速断开,这样就将短路部分与系统分离,发电机可以照常向直接供电的负荷和配电所的负荷供电。由于大部分短路不是永久性的而是暂时性的,就是说,当短路处和电源隔离后,故障处不再有短路电流流过,则该处可能迅速去游离,有可能重新恢复正常,因此要求断路器应具有自动重合闸功能,经过一段时间再将断路器合上。对于暂时性故障,系统就因此恢复正常运行,如果是永久性故障,断路器合上后短路仍存在,则必须再次断开断路器。

在本章中,将分析和讨论断路器在短路开断操作任务中所涉及的电力系统状况以及与断路器的相互作用。