电弧短路的故障分析计算及对策

第一章 绪论 短路故障有金属性短路和电弧短路。由于电弧具有电阻的特性，因此电弧短路电流比金属性短路电流小。在低压系统中，电弧电压占电源电压的百分值较大，电弧短路电流可能比金属性短路电流小很多。因此按金属性短路电流整定的继电保护装置在发生电弧短路时可能不动作，而无法切除电弧短路故障。电弧电压的大小与很多因素有关。要确保继电保护装置在电弧短路时可靠动作，需要计算最大电弧电压时的最小短路电流，并按这个短路电流整定继电保护。 引起电弧短路的原因有很多，例如绝缘损坏或老化、污染及空气潮湿引起的空气击穿、小动物引起的电弧短路和误操作等。 德国科学家调查了二百多起发电厂和变电所短路故障，发现有57%的故障由开关柜内设备引起，另外 20%发生在母线上，10% 发生在导体接头处。根据大量调查，85%以上的短路故障是电弧短路。 电弧短路危害大。如果在开关柜中发生电弧短路，由于电弧能量大，温度高，可能引起开关柜燃烧和爆炸。十几年前南京某大型企业由于某6kV 开关室短路故障烧毁了多台开关柜，引起全 厂停 电十几天 ，造 成 重 大经 济 损失 。 如果在电动机 中发生电弧短路将 烧毁电动机 。电弧短路还 可能引起电气火 灾 .北 京市1999 年发生的电气火 灾 为1350 余 起.电气火 灾 不仅 会 引起重 大财 产 损失 ，也 可能引起人 身 伤 亡 。短路电弧可能烧伤 工 作人 员 。 在低压系统中有单 相 、两 相 和三 相 电弧短路。相 电弧短路通 常 是由单 相 或两 相 电弧短路发展 而来 。而在出 现三 相 电弧短路后 ，如果三 相 电弧短路转 变为 两 相 电弧短路，则电弧将 自 行 熄 灭 ，而不会 再 发展 成 三 相 电弧短路。在电弧短路计算中，最重 要的是电弧电压。知 道 了电弧电压的大小，就 可算出 电弧短路电流。电弧电压出 现在母线之 间 。电弧电压瞬 时值是随 机 变化的。这是因为 影 响 电弧的一些 因素是随 机 变化的。因此不能用经 典 数 学精 确地 描 述 电弧电压的变化。电弧出 现在母线之 间 。在短路点 只 有2 条 相 间 电弧同 时存 在，而不是3 条 。所以这种 三 相 电弧短路是不对 称 性短路。每 条 电弧存 在的时间 大约 为 1/3 周 波 。由于电弧电压瞬 时值比较接近 其 1/3 周 波 平 均 值，因此用 这个平 均值近 似 模 拟 电弧电压。试 验 结...