短路故障浅析

2016-07-12 09:32葛露萍
大科技 2016年26期
关键词:导体电气设备短路

葛露萍

(中国新时代国际工程公司 陕西西安 710000)

短路故障浅析

葛露萍

(中国新时代国际工程公司 陕西西安 710000)

本文简要叙述了短路发生的原因、短路的特点及短路故障的危害,给出了如何预防短路的故障方案。

短路的原因;短路的特点;短路的危害;短路的预防

电力系统的短路故障,是指一相或多相载流导体接地或不通过负荷相互接触。由于此时故障点的阻抗很小,致使电流瞬时升高,短路点以前的电压下降,对电力系统的安全运行极为不利。

在三相系统中,短路故障又可分为三相短路、两相短路、单相短路、单相接地短路、两相接地短路等。在中性点直接接地的系统中,最常见的是单相接地短路,约占短路故障的65%、两相接地短路约占20%、两相短路约占10%、三相短路约占5%。虽然三相短路所占比例最小,但对系统危害最大,必须引起充分注意。

1 发生短路的原因

(1)设备的绝缘失效,绝缘失效有内因,也有外因。

①内因是由于设计或安装不恰当。如选择电缆截面太小或扩大生产增加负荷使电路超载、过载,造成绝缘老化。如果长期持续下去,就可能造成绝缘的完全失效而导致短路;假冒、伪劣电器设备,其绝缘不合格也会导致短路。

②外因主要是雷电冲击、操作过电压冲击、环境温度过高、机械损伤。机械损伤最常见的是建筑施工的挖掘机破坏造成短路。

(2)误操作造成短路,如带负荷拉刀闸引起电弧短路,带电误合接地刀闸造成的短路

(3)所选设备的额定电压太低,不能满足工作电压的要求,被击穿短路。

(4)架空线路弧垂太大或弧垂不一致,大风天气引起短路。

(5)车辆碰撞电杆、拉线或覆冰造成倒杆断线引发短路。

(6)在安装和检修工作中操作错误造成短路,如低压带电检修开关设备,因带电体距离较近,没有采取防止短路的安全措施导致短路。

(7)管理不严,小动物造成电气设备短路,如高压的配电室老鼠进入造成的短路等。

2 短路的特点

(1)短路点离电源愈近,线路阻抗愈小,短路电流愈大。

(2)短路故障持续的时间越长,对电气设备的危害越大,造成的损坏严重。

短路是电力系统最严重的故障,因此应千方百计限制短路电流,缩短短路电流的持续时间。

3 短路故障的危害

(1)当电路发生短路时,短路电流非常大,这样大的电流使导体温度迅速升高,使导体发红,甚至熔化损坏绝缘,破坏设备。

(2)短路电流通过导体时产生强大的电动力(机械应力),使导体歪曲变形。

(3)高压电网的短路故障、可能引起电网解列。

(4)短路产生的电弧、火花可能引发火灾、爆炸、电击等恶性事故。

(5)短路故障发生后,短路点电压为零,电源到短路点之间的线路电压突然降低,当电压降低到额定电压值的30~40%,并持续达1s以上时,电动机可能停止转动,使工厂的产品报废;当电压下降到80%左右时,电磁操作的开关有可能脱开,因而中断供电。

电力系统发生短路故障使电压突然严重下降时,还可能破坏各发电厂并联运行的稳定性,使整个系统被解列为几个异步运行的部分,某些发电厂可能过负荷、必须切除部分用户。

(6)当发生对地短路时,接地不平衡电流所引起的强大磁能。在邻近的平行电路上感应出很大的电势,危害高压输电线路附近的通讯线路。

4 短路的预防

为了保证安全供电、防止发生短路故障,应采取各种措施,减少短路事故的发生。

(1)对电气设备予以合理选择,其中,电气设备额定电压应与线路额定电压相符。

(2)对继电保护整定值以及熔体额定电流予以合理选择,运用速断保护设备,以便出现短路时,能够对短路电流进行快速切断,减少短路电流持续时间,降低损失。

(3)在安装避雷针过程中,可在线路及变压器附近安装避雷器,降低雷击灾害出现的频率。

(4)通过对电抗器的应用,增加系统阻抗,已达到限制短路电流的目的。

(5)将故障设备或者线路从电力系统中予以切断,以免影响其余部分运行。

(6)电力系统运维人员对对相关规程予以认真学习,严格遵守相关规章制度,对电气设备予以争取操作,严禁出现带负荷拉刀闸以及带电合接地刀闸的情况出现。线路运维工作人员完成工作之后,应对接地线予以及时拆除,并对线路、设备进行巡视检查,以便及时发现问题并有效解决问题。

(7)采取合理措施有效提升架空线路施工质量,加大线路维护力度,保持线路弧垂一致性。

(8)在检修电气设备或者进行带电安装过程中,注意力要集中以免出现错接线、误操作等情况。

(9)加大管理力度,防止小动物进入配电室,爬上电气设备。

(10)对导电粉尘予以及时情况,以免导电粉尘进入电气设备。

[1]《工业与民用配电设计手册》(第三版).中国电力出版社.

[2]《用电安全导则》(GB/T13869-2008).

TM713

A

1004-7344(2016)26-0100-01

2016-8-24

葛露萍(1980-),女,工程师,本科,主要从事供配电设计工作。

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