电力工程电力工程第9次课（第三章第12节）ppt课件.ppt

《电力工程电力工程第9次课（第三章第12节）ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电力工程山东电力高等专科学校第三章电力系统短路故障及分析第一节概述一、一般概念短路是电力系统最常见的故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相或中性点接地系统中相与地之间的短接。如图所示简单系统：正常运行的时候各部分绝缘完好、三相对称、线路上流过的是三相负荷电流。当某种原因（雷击）使系统f处出现了相与相或相与地的短接时，电源供电回路中流过的是短路电流。当发生了短路，从图中可以看出，短路点f以后的部分成了无源网络，所有负荷均失去电源；而短路点以前的网络由于阻抗减小和突然短路的暂态过程，使电源供电回路中的短路电流比正常负荷电流大很多倍。同样，电源供电回

2、路也不能正常运行。二、引起短路的原因引起短路的原因很多，主要有：1、设备绝缘损坏正常运行时电力系统各部分绝缘是足以承受所带电压的，且具有一定的裕度。但电气设备在制造时可能存在某些缺陷；在运输、保管和安装的过程中，绝缘可能受到机械损伤；长期低电压过电流运行的设备绝缘会迅速老化等原因，使电气设备的绝缘受到削弱或损坏，造成带电部分的相与相或相与地形成通路。2、恶劣的自然条件大气过电压（雷击）引起闪络，大风和覆冰引起倒杆和断线等造成短路。3、工作人员操作失误如设备检修未拆除地线就加电压、运行人员带负荷拉刀闸等。4、其他原因如鸟兽害引起短路，施工时挖伤电

3、缆等。三、短路类型及后果在三相系统中短路的基本形式有：三相短路—k（3）；两相短路—k（2）；单相接地—k（1）；以及两相接地短路—k（1，1）。在各种短路故障中，单相接地短路发生的机率最高，三相短路的机率最低。某系统各种故障的机率统计表短路类型某系统110kV输电线路（％）某系统220kV输电线路（％）三相短路3.40.9两相短路51.8两相接地短路85.9单相接地短路8391单相断线0.60.4短路故障在系统各元件上出现的机率不同。高压架空输电线路长距离裸露在空气中，要经受风、冰、雨、雪和雷电的袭击，工作条件相对比较恶劣，短路故障出现的机率

4、最高。某系统主要元件短路故障机率统计表短路类型故障机率（％）110kV线路78容量为6MW以上发电机7.5110kV变压器6.5110kV母线8.0从上列数字可见，单相短路占绝对多数。电力网在设计及运行阶段考虑最严重的故障情况下工作的可能性时，三相短路起着决定性的作用。此外，研究三相短路之所以重要，还由于在分析计算不对称短路时，经常利用对称分量法将不对称短路分解成三相对称的形式加以讨论。短路的危险后果一般有以下的几个方面：（1）电动力效应。短路电流在设备中产生巨大的的电动力，可能引起设备变形、扭曲、断裂。（2）热效应。短路电流通常比正常工作电流

5、大几十倍。导体的发热量与电流的平方成正比，使设备温度急剧上升，可能导致设备短时过热。不仅烧坏设备，还可能伤及工作人员。（3）磁效应。短路电流通过线路时在周围产生交变的电磁场。特别是不对称短路，对附近通信线路和无线电波产生电磁干扰。（4）电压效应。短路电流使电网电压降低。电网电压的下降可能导致用电设备正常工作的破坏，还可能造成系统中并列运行的发电机失步或者导致电网枢纽电压的崩溃，所有这些都可能引起电力系统瓦解而造成大面积停电事故。在某些不对称短路情况下，非故障相电压将超过额定值，引起“工频电压升高”的内部过电压现象。四、计算短路电流的目的及有关简

6、化假设短路电流的计算主要是为了解决以下几个方面的问题：（1）作为选择电气设备（断路器、隔离开关、绝缘子、母线、电缆）的依据。对于所选的电气设备需要校验电动力稳定度和热稳定度，因此就需要计算发生短路时流过电气设备的短路电流。（2）继电保护的设计和整定。关于电力系统中应配置什么样的继电保护，以及这些保护装置应如何整定，必须对电力网中可能发生的各种短路情况逐一加以计算分析才能正确动作。在这些计算中不但要算出事故支路中的短路电流数值，而且还要计算短路电流在网络各支路中的分布情况，有时还需要知道系统中某些节点的电压值。（3）电气主接线方案的确定。在评价和

7、比较各种主接线方案选出最佳者时，计算短路电流是一项很重要的内容。（4）进行电力系统暂稳态稳定计算，研究短路对维护工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。此外，确定输电线路对通信的干扰，对已发生故障进行分析，都必须进行短路计算。在短路的实际计算中，为了能够在工程实用要求的准确度范围内方便和快速地计算短路电流还要采取以下的简化假设：（1）短路过程中发电机间不发生摇摆，系统中所有发电机的电势同相位。采用该假设后，计算出的短路电流值偏大。（2）短路前电力系统是三相对称系统。（3）不计磁路饱和。这样，使系统各元件参数恒定，电力网络可以看做线性网络，能

8、应用叠加原理。（4）忽略高压架空输电线路的电阻和对地电容。忽略变压器的励磁支路和绕组电阻，每个元件都用纯电抗表示。采用该假设后，简化部分复数计算作为代