電路短路原因及短路類型

電路短路原因及短路類型垃垃一、短路原因及短路類型國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的正常生產(chǎn)及人民的正常生活要求供電系統(tǒng)保匠持續(xù)、安全、可靠地運(yùn)行。但是由于各種原因，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常地出現(xiàn)故障，使正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞。短路是系統(tǒng)常見的嚴(yán)重故障。所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間或相與地之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有：電氣設(shè)備、元件的損壞。如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行時(shí)被擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路等。自然的原因。如：氣候惡劣，由于大風(fēng)、低溫導(dǎo)線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應(yīng)，設(shè)備過(guò)電壓，絕緣被擊穿等。人為事故。如：工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屑性短路，人為疏忽接錯(cuò)線造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等等。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路故障有：三相短路(K(3)),兩相短路(K(2)),單相短路(K(1))和兩相接地短路(K(1.1))。各種短路類型示意如圖5—1。三相短路是對(duì)稱短路，其他均為非對(duì)稱短路。從各種短路故障發(fā)生的機(jī)會(huì)來(lái)看，系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際表明：?jiǎn)蜗喽搪反螖?shù)最多，兩相短路次之，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但一般系統(tǒng)因已采取措施，單相短路電流值不超過(guò)三相短路電流。兩相短路電流值通常也小于三相短路電流值。所以三相短路造成的后果一般是最嚴(yán)重的，對(duì)其應(yīng)加以足夠的重視，給于充分的研究。同時(shí)我們也能發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)各種不對(duì)稱短路的分析計(jì)算采用對(duì)稱分量法后，最后都將歸結(jié)于對(duì)稱的短路計(jì)算。因此對(duì)稱的三相短路研究也是不對(duì)稱短路計(jì)算的墓礎(chǔ)。二、短路后果及短路計(jì)算目的供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重的后果：1．巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過(guò)熱而損壞。2．由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備構(gòu)架不夠堅(jiān)韌，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。3．短路時(shí)系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶帶來(lái)很大影響。例如作為主要?jiǎng)恿υO(shè)備的異步電動(dòng)機(jī)，其電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。電壓大幅下降將造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低甚至停止運(yùn)轉(zhuǎn)，給用戶帶來(lái)?yè)p失；同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。4．當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。這對(duì)于附近的通訊線路、鐵路訊號(hào)系統(tǒng)及其他電子設(shè)備、自動(dòng)控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾。5．短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。并且短路越靠近電源，停電波及的范圍越大。短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步．破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)城性大停電。短路計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：（一）為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備如斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器、母線、瓷瓶、電纜、架空線等等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備電動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)斷路器的遮斷能力等。（二）為繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其它支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也