1、电力系统短路电力系统短路宁波大学信息学院宁波大学信息学院2-50内容l4-1 故障概述l4-2 无限大容量电源( 恒定电势源 )电路的短路过程分析l4-3 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法l4-4 短路电流的效应4-1 故障概述l 故障 :一般指短路和断线 ,分为简单故障和复杂故障l 简单故障 :电力系统中的单一故障l 复杂故障 :同时发生两个或两个以上故障l 短路 :指一切 不正常 的相与相之间或相与地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。表 1-1 各种短路的示意图和代表符号短路种类 示意图 代表符号三 相 短 路 f(3)两 相 短 路 接 地 f(1,1)两 相 短 路 f
2、(2)单 相 短 路 f(1)一、短路的类型5-50对称短路:不对称短路:单相接地短路 (65%)两相短路 (10%)两相接地短路 (20%)三相短路 (5%)短路的种类 绝缘材料的 自然老化 ,设计、安装及维护不良所带来的 设备缺陷 发展成短路。 恶劣天气: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。 人为误操作,如运行人员带负荷拉刀闸,线路或设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。 挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等。二、短路的主要原因(1)电流 剧增:设备发热增加,若短路持续时间较长,可能使设备过热甚至损坏 ;由于短路电流的 电动力 效应,导体间还
3、将产生很大的机械应力,致使导体变形甚至损坏。(2)电压 大幅度下降,对用户影响很大。(3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时,并列运行的 发电机可能失去同步 ,破坏系统运行的稳定性,造成大面积停电,这是短路最严重的后果。(4)发生不对称短路时 ,三相不平衡电流 会在相邻的通讯线路感应出电动势 ,影响通讯 .三、短路的危害最严重的后果四、计算短路电流的目的短路电流计算结果是选择电气设备(断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等)的依据;是电力系统继电保护设计和整定的基础;是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据,根据它可以确定限制短路电流的措施。 无限大功率电源 (又称 恒定电势源 ),
4、是指端电压幅值和频率都保持恒定的电源,其内阻抗为零。4-2 无限大容量电源( 恒定电势源恒定电势源 )电路的三相短路过程分析电源的容量为无限大,内阻抗为 0S=恒定电压源可看成是由恒定电压源可看成是由 无限多个有限功率电源并联而成无限多个有限功率电源并联而成 。实际电。实际电力系统中恒定电压源是不存在的,而只能是一个相对的概念,往力系统中恒定电压源是不存在的,而只能是一个相对的概念,往往是根据供电电源的内阻与短路回路总阻抗的相对大小来判别是往是根据供电电源的内阻与短路回路总阻抗的相对大小来判别是否能看作是恒定电压源。若供电电源的内阻抗小于短路回路阻抗否能看作是恒定电压源。若供电电源的内阻抗小于短路回路阻抗的的 10% 时,则可认为供电电源为恒定电压源时,则可认为供电电源为恒定电压源短路前 电路处于 稳态, 以 a相为例 : 一、三相短路的暂态过程一、三相短路的暂态过程 短路前 的稳态电流和阻抗角 :