短路是电力系统中最常见和最严重的一种故障。所谓短路,是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。
引起短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。引起绝缘损坏的原因有:各种形式的过电压(如遭到雷击)、绝缘材料的自然老化、遭受机械损伤以及设备运行维护不良等。此外,运行人员由于未遵守安全操作规程而带来的误操作(如带负荷拉刀开关、线路或设备检修后未拆除地线而送电等)、鸟兽跨接在裸露的载流部分以及风、雪、雨、雹等自然现象均会引起短路故障。
电力系统发生短路时,由于系统的总阻抗大为减小,因此伴随短路所产生的基本现象是:电流剧烈增加,短路电流为正常工作电流的几十倍甚至几百倍,在大容量电力系统中发生短路时,短路电流可高达几万安甚至几十万安。在电流急剧增加的同时,系统中的电压将大幅度下降,例如发生三相短路时,短路点的电压将降到零。
由于短路时有上述现象发生,因此短路所引起的后果是破坏性的。具体表现在:
(1)短路电流的热效应 短路电流通过设备将会使发热急剧增加,短路持续时间较长时,可使设备因过热而损坏甚至烧毁。
(2)短路电流的力效应 短路电流将在电气设备中产生很大的电动力,可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏。(www.xing528.com)
(3)影响电气设备的正常运行 短路时系统电压大幅度下降,可使系统中的主要负荷电动机因电磁转矩显著降低而减速或停转,造成产品报废甚至设备损坏。
(4)破坏系统的稳定性 短路将会使系统中的功率分布突然发生变化,可能导致并列运行的发电厂失去同步,破坏系统的稳定性,造成大面积停电。这是短路故障最严重的后果。
(5)造成电磁干扰 不对称接地短路所产生的不平衡电流,将产生零序不平衡磁通,会对邻近的平行线路(通信线路、铁道信号系统等)产生严重的电磁干扰。
由此可见,对短路过程的研究具有十分重要的意义。实际上,在电力系统设计和运行的许多工作中,都必须有短路计算的结果作依据,例如,选择合理的电气接线图,选择有足够动稳定度和热稳定度的电气设备及载流导体,合理配置各种继电保护和自动装置并正确地整定其参数等。因此,深入研究有关短路问题的理论及其计算方法是很有必要的。
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