1、電力系統(tǒng)短路故障分析郭堅定 （格雷諾（廈門）開關有限公司）摘要：電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸配電線路、變配電所和用電單位組成的整體。在同一瞬間，發(fā)電廠將發(fā)出的電能通過輸配電線路、變配電所，輸送到用電單位，供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活使用。而隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)的可靠性越來越重要，短路故障是常見的也是嚴重的電力系統(tǒng)故障之一。本文簡要探討了各種類型的短路故障的原因、特點、危害和預防措施等，對指導生產(chǎn)有一定的參考作用，也為電力系統(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)。關鍵字：電力系統(tǒng) 短路故障 原因 特點 計算方法 預防1、 概念短路指的是電力系統(tǒng)在正常情況外的相對相或者相對地之間

2、的短接。在電力系統(tǒng)正常運行中（除三相四線制中的中性點接地外），各相與相之間，相與地之間是存在著安全絕緣距離的，當安全絕緣距離因為某種原因而遭到破壞，這時候就會使相間或者相地之間短路，我們稱這種短路為電力系統(tǒng)的短路故障。2、 短路故障的危害當發(fā)生短路故障時，由于電氣回路的阻抗迅速減小以及突然短路時的暫態(tài)過程，使得短路點及其附近設備的短路電流值迅速增加，短路電流的值遠大于額定電流，一般是額定電流的幾十倍。短路電流會產(chǎn)生巨大的熱效應與動效應。熱效應會使周圍壞境的溫度急劇增加，從而燒毀設備熔斷導線，電氣火災就是熱效應引起的。動效應會產(chǎn)生巨大的動作力，這瞬間的力量會使設備發(fā)生爆炸，從而造成人身傷亡。巨大

3、的短路電流也會在周圍空間產(chǎn)生很強的電磁場，會對周圍的通信網(wǎng)絡、信號系統(tǒng)及控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重干擾。短路故障還會引起電網(wǎng)中電壓降低，特別是靠近短路點處的電壓下降得最多，將會嚴重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，圖1-1中示出了一簡單供電網(wǎng)在正常運行時和在不同地點（）發(fā)生三相短路時各點電壓變化的情況。因此短路故障的危害是巨大的。圖1-1 正常運行和短路故障時各點的電壓3、 發(fā)生短路的原因（1）電氣設備的絕緣損壞，常發(fā)生于老舊的設備及廠房；（2）運行人員的誤操作，常見的現(xiàn)象為：帶電合地刀，掛地線未拆而合開關，帶負荷分隔離開關。（3）電氣設備因設計、安裝及維護不良所導致的設備缺陷引發(fā)的短路，如設備的選用不符合標準；

4、（4）鳥獸跨接在裸露的載流部分，如老鼠進入高壓柜內(nèi)，造成相間短路。4、短路故障的類型在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路及單相接地短路。表4-1示出三相系統(tǒng)中短路的基本類型。表4-1 短路類型短路種類短路類型示意圖符號發(fā)生幾率對稱短路三相短路f(3)5%不對稱短路單相接地短路f(1)10%兩相短路f(2)65%兩相接地短路f(1,1)20% 三相短路時，由于被短路的三相阻抗相等，因此，三相電流和電壓仍是對稱的，又稱為對稱短路。其余幾種類型的短路，因系統(tǒng)的三相對稱結(jié)構(gòu)遭到破壞，網(wǎng)絡中的三相電壓、電流不再對稱，故稱為不對稱短路。 5、 短路故障的預防為了保證電力系統(tǒng)運行

5、的安全可靠，電力設計要科學合理并考慮到各種意外發(fā)生時的防范措施，此外還應該要采取各種安全措施，以減少各類短路故障的發(fā)生。a、 做好短路電流的計算工作，選擇正確合理的電氣設備。對于電力系統(tǒng)的用電設備來講，正常指的是高低壓設備。對于這些用電設備的選用，我們主要從載流量跟動熱穩(wěn)定上考慮。載流量指的是銅排能通過的電流大小，不同的銅排大小對應不同的載流量，不同的環(huán)境下，相同的銅排大小對應的載流量也是不同的，因此在選擇導線、銅排、開關等的時候要考慮到電流的大小。如果選擇的設備的載流量不能滿足線路的電流要求，那么在運行的過程中，所選設備就會因為發(fā)熱造成溫度過高，造成嚴重的后果。動熱穩(wěn)定驗證的是當線路發(fā)生短路

6、故障，開關切斷短路電流而開關設備不損壞的能力。根據(jù)計算短路電流的大小，選擇合適開斷能力的開關設備，是保證線路在發(fā)生短路故障時能繼續(xù)運行的有效措施b、 對繼電保護的整定值大小及保護方式要正確選擇。對于電力電路，常規(guī)的保護為：過電流保護、電流速斷、限時電流速斷保護、三段式電流保護。對于電力變壓器，常規(guī)的保護為：過電流保護、過負荷保護、電流速斷。對于不同的線路應該選用不同的保護功能。c、 嚴格按照電氣設計規(guī)程的規(guī)定,設計、安裝、調(diào)試、使用和維修電氣線路及電力設備。d、 不同的工作環(huán)境,選用不同導線跟用電設備。環(huán)境較惡劣的場所一般選用密封性好的電氣設備，能有效防止粉塵及水汽進入而造成短路故障。e、 防止電氣線路絕緣老化,除考慮環(huán)境條件的影響外,還應定期對線路的絕緣情況進行檢查。f、 加強電氣線路的安全管理,防止人為操作事故。嚴格按電氣安全工作規(guī)程操作，執(zhí)行“兩票三制”的制度。6、 結(jié)語短路問題是電力技術方面的基本問題之一。在電廠、變電所以及整個電力系統(tǒng)的設計和運行工作中，都必須事先進行短路計算，以此作為合理選擇電氣接線、選用有足夠熱穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度的電氣設備及載流導體、確定限制短路電流的措施、在電力系統(tǒng)中合理的配置各種繼電保護并整定其參數(shù)等的重要依據(jù)。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并