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短路电流的危害及限制措施

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短路电流的危害及限制措施电力系统在运转中相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(短路)时流过的电流称为短路电流。在三相系统中发生短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。三相短路因短路时的三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相电路不对称,故称为不对称短路。在中性点直接接地的电网中,以一相对地的短路故障为最多,约占全部短路故障的 90%。在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。发生短路时,由于电源供电回路阻抗的减小以及突然短路时的暂态过程,使短路回路中的电流大大增加,可能超过回路的额定电流许多倍。短路电流的大小取决于短路点距电源的电气距离,例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的 10~15 倍,在大容量的电力系统中,短路电流可高达数万安培。短路电流的危害短路电流将引起下列严重后果:短路电流往往会有电弧产生,它不仅能烧坏故障元件本身,也可能烧坏周围设备和损害周围人员。巨大的短路电流通过导体时,一方面会使导体大量发热,造成导体过热甚至熔化,以及绝缘损坏;另一方面巨大的短路电流还将产生特别大的电动力作用于导体,使导体变形或损坏。短路也同时引起系统电压大幅度降低,尤其是靠近短路点处的电压降低得更多,从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。网络电压的降低,使供电设备的正常工作受到损坏,也可能导致工厂的产品报废或设备损坏,如电动机过热受损等。电力系统中出现短路故障时,系统功率分布的突然变化和电压的严重下降,可能破坏各发电厂并联运转的稳定性,使整个系统解列,这时某些发电机可能过负荷,因此,必须切除部分用户。短路时电压下降的愈大,持续时间愈长,破坏整个电力系统稳定运转的可能性愈大。短路电流的限制措施为了进一步保证系统安全可靠地运转,减轻短路造成的影响,除在运转维护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外,还应尽快地切除短路故障部分,使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。为此,可采纳快速动作的继电保护和断路器,以及发电机装设自动调节励磁装置等。此外,还应考虑采纳限制短路电流的措施,如合理选择电气主接线的形式或运转方式,以增大系统阻抗,减少短路电流值;加装限电流电抗器;采纳分裂低压绕阻变压器等。主要措施如下:第一个是做好短路电流的计算,正确选择及校验电气设备,电气设备的额定电压要...

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