短路原因、类型及后果分析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：表9-1短路类型在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、单相短路接地和两相短路接地。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给以足够的重视。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将大幅度下降，例如系统发生三相短路时，短路点的电压将降到零，短路点附近各点的电压也将明显降低。

短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。

产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。包括自然因素和人为因素。自然因素主要有：①元件损坏，例如绝缘材料的自然老化，鸟兽跨接在裸露的载流部分等；②气象条件恶化，例如雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。人为因素主要有：①设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；②人为事故，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等。总之，只要运行人员加强责任心，严格按规章制度办事，就可以把短路故障控制在一个很低的限度内。

表9-1　短路类型

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在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、单相短路接地和两相短路接地。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都是不对称短路。表9-1示出三相系统中短路的基本类型。

电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给以足够的重视。

随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。电力系统发生短路时，系统的总阻抗要减小，这在三相短路时是显而易见的，其他类型短路时也是如此。因而伴随短路所产生的基本现象是：电流剧烈增加，例如发电机端发生短路时，电流的最大瞬时值可能高达额定电流的10～15倍，在大容量系统中短路电流可达几万安培甚至十几万安培。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将大幅度下降，例如系统发生三相短路时，短路点的电压将降到零，短路点附近各点的电压也将明显降低。

由于短路时有上述现象发生，因而短路所引起的后果是破坏性的。具体表现在以下几个方面：

（1）短路点的电弧有可能烧坏电气设备，同时很大的短路电流通过设备会使发热增加，当短路持续时间较长时可能使设备过热而损坏。

（2）很大的短路电流通过导体时，要引起导体间很大的机械应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到破坏。

（3）短路时，系统电压大幅度下降，对用户工作影响很大。系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩同它的端电压的平方成正比，电压下降时，电磁转矩将显著降低，使电动机停转，以致造成产品报废及设备损坏等严重后果。

（4）当电力系统中发生短路时，有可能使并列运行的发电机失去同步，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。

（5）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（如通信线路，铁道信号系统等）感应出很大的电动势。这将造成对通信的干扰，并危及设备和人身的安全。

短路原因、类型及后果分析

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