1电力系统短路故障的分类
第3章电力系统的短路
第3章电⼒系统的短路第3章电⼒系统的短路3．1 短路的类型及计算假设3.1.1短路的原因、类型及后果短路是电⼒系统的严重故障。
短路：指⼀切不正常的相与相或相与地（对于中性点接地的系统）之间发⽣通路的情况。
1.短路的原因元件损坏；⽓象条件恶化；⼈为事故；其他，如⼯程建设时挖沟损伤电缆等；2.短路的类型三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路等。
三相短路也称对称短路；其他类型的短路是不对称短路；3.短路的后果1）短路故障使短路点附近⽀路出现⽐正常电流⼤许多倍的短路电流，产⽣较⼤的电动效应和热效应，破坏设备；2）短路时系统电压⼤幅度下降，对⽤户影响很⼤；3）短路会使并列运⾏的发电机失去同步，破坏系统的稳定，造成系统的解列，出现⼤⾯积停电；4）不对称短路对附近通信线路和⽆线电波会产⽣电磁⼲扰。
3.1.2短路电流计算的⽬的与计算假设1.短路电流计算的⽬的选择有⾜够机械稳定和热稳定的电器设备；合理配置各种继电保护和⾃动装置并正确整定其参数；设计和选择发电⼚和电⼒系统主接线；进⾏电⼒系统的暂态稳定计算，分析短路对⽤户的影响；确定输电线路对通信的影响；2.短路电流计算的基本假设短路过程中各发电机之间不发⽣摇摆，并认为所有发电机的电势都同相位；负荷只作近似估计，或当作恒定电抗，或当做某种临时附加电源，要视具体情况⽽定；不计磁路饱和；对称三相系统；忽略⾼压输电线的电阻和电容，忽略变压器的电阻和励磁电流，即发电、输电、变电和⽤电均⽤纯电抗表⽰；⾦属性短路：不计过渡电阻的影响，即认为过渡电阻等于零的短路情况；3.1.3实⽤短路电流计算的基本流程根据基本假设，采⽤标⼳值⽅法计算已知待计算系统所有设备的电抗标⼳值；⽤设备电抗标⼳值替换设备元件并重新绘制成图，形成短路计算电路图；等值简化⽹络，简化⽬标是所有电源到短路点都只有⼀个等值电抗的最简单等值电路图；采⽤⽆限⼤容量系统的概念计算现实中电⼒系统对短路点提供的短路电流；采⽤⽆限⼤容量系统的概念计算现实中电⼒系统的短路电流；叠加不同元件相同时刻的短路电流。
电力系统分析 第七章(三相短路)ppt课件
S XX 1 *
2 * x d ''* N
B 0 .1 2 5 1 0 0 0 .8 3 1 5
S G N
X 3 * X 1 0 R 0 % U 3 I N N U S B 2 B 1 0 4 03 6 0 .4 6 1 . 0 3 0 2 0 .8 7 2
U S
k 2 %B7 .5 1 0 0 1
B 2x5
B 2
4
3
第三节 恒定电势源电路的三相短路
• 恒定电势源（又称无限大功率电源），是指端电压幅值 和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。
一、三相短路的暂态过程
图1-2 简单三相电路短路
•短路前电路处于稳态：
eEmsin(t ) i Im0 sin(t )
Im0
Em
(RR)22(LL)2
②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架 空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。
③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设 备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。
④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
三、短路的危害
(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可 能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应， 导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至 损坏。
B
4
T 1 N
%
%
US US T 2 x 4 * j1 0 k 2 0
B T 3 x 6 * j1 0 k 3 0
B
S S T 2 N
T 3 N
3、输电线
2
UU S S x 3 *j x 3 3
4
B 2x 3
B 2
UUU U 2 3 4
电力系统短路故障的诊断与定位
电力系统短路故障的诊断与定位一、短路故障的定义和分类电力系统中，短路故障是指线路中两个或两个以上的电源或负载间出现低阻抗路径，造成电流过大的故障。
通常情况下，短路故障可以被分为直接接触短路和间接接触短路两种类型。
直接接触短路是指导电体之间发生直接接触，间接接触短路则是指导电体之间发生间接接触，造成电流过大。
二、短路故障的诊断方法在电力系统中，如果出现短路故障，必需及时采取措施，尽快准确地诊断短路位置，以便快速恢复电力系统的正常运行。
目前，常用的短路故障诊断方法主要有以下几种：1. 测量法利用测量手段，通过测量短路的电流、电压和电阻等参数，来判断短路位置及性质。
常见的方法包括电位差法、伏安法、电感法、脉冲法等。
但是，这些方法对于短路点接触面积小、接触电阻高的情况，诊断效果较差。
2. 故障波形分析法通过对短路故障波形进行分析，如电压波形、电流波形、同时采集双端馈送波形等，来确定短路故障位置和性质。
常见的方法包括电磁波法、时域反演法、频域反演法等。
但是，这些方法需要采集大量波形数据，并进行复杂的算法分析，因此适用性较低。
3. 短路特征分析法通过对短路电流和电压等指标的变化趋势分析，结合电路拓扑关系和运行状态，进行短路故障的诊断。
常用方法有时间特征分析法、频率特征分析法、小波分析法等。
这些方法不但准确率较高，而且对短路特征要求较低，适用于各种不同类型的短路故障。
三、短路故障的定位方法在确定短路故障的位置后，还需要采取措施进行定位，以便快速恢复电力系统的正常运行。
目前，常用的短路故障定位方法主要有以下几种：1. 隔离法在电力系统中，采用隔离法来减少故障范围，提高短路故障的定位效果。
常用的隔离法有金属垫片法、绝缘板法、隔离开关法等。
隔离法能够有效提高短路故障的定位准确度，但是需要消耗较长时间进行检修。
2. 电磁法利用电磁波在电力系统中传播的特性，采用传感器对故障现场进行监测，通过计算电磁波传播时间和距离差等数据，进行短路故障的高精度定位。
电力系统考试题
一、选择题。
1电力线路的等值电路中,电阻R主要反映电流流过线路产生的热效应。
2出现概率最多的短路故障形式是单相短路接地。
3电力系统的综合用电负荷加上网络损耗之和称为供电负荷。
4电力线路按结构可以分为两大类，即架空线路和电缆线路。
5短路冲击电流是指短路电流的最大可能瞬时值。
6两相短路故障是一种不对称故障.7在标幺值系统中，有功功率的标幺值的单位为无量纲。
8中性点经消弧线圈接地的运行方式，在实践中一般采用过补偿。
9电力系统发生三相短路，短路电流只包含正序分量。
10在标幺值中近似计算时，基准电压常选用额定电压.11电力线路中，电纳参数B主要反映电流流过线路产生的电磁效应。
12我国电力系统的额定频率为50HZ。
13电力线路等值参数中消耗有功功率的是电阻。
14采用分裂导线的目的是减小电抗。
15下列故障形式中对称的短路故障为三相短路。
16频率的一次调整是由发电机组的调频系统完成的。
17电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的可靠性要求。
18电能质量是指电压大小,波形质量，频率。
19a为旋转因子a+a2等于0。
20我国电力系统的额定电压等级有110、220、500（KV）。
21有备用接线方式有环式、两端电源供电式。
22求无功功率分点的目的是从改节点解开网络。
23线路末端的电压偏移是指线路末端电压与额定电压之差。
24电力系统的综合供电负荷加上厂用电之和,称为发电负荷。
25构成电力网的主要设备有变压器，电力线路。
26在电力系统的下列接线方式中，属于有备用接线的是两端供电网. 27下列参数中与电抗单位相同的是电阻。
28目前，我国电力系统中大部分电厂为火力发电厂.29某元件导纳的有名值为Y=G+JB，当基准功率为值S B，电压为U B，则电导的标幺值为S B/U B2.30从短路点向系统看进去的正序、负序、零序等值网络为有源网的是正序。
31电力系统的有功功率电源是发电机。
32电力线路中,电导G主要反映线路流过电流时所产生的电晕效应. 33电力系统采用有名值计算时,电压、电流、功率的关系表达式为S=√3UI。
电力系统稳态分析7 电力系统故障的基本知识
其中：
Im
Um
(RR)22(LL)2
tg1(LL)
RR
整理课件
（2）三相短路过程中电流分析
uaU msi nt ()
ia=？ f ( 3 )
ubU msi nt (12 )0
ib=？
ucU msi nt (24 )0 ic=？
特征：对于无限大容量电源系统，发生短路过程中，由
于电源端口的电压和频率保持不变，因此，可忽略电源内
最大有效值即为短路整后理课第件一个周期内的电流有效值
将I短t公 路式T 1 冲代tt 击入T T//2 2 电，i2 d 流得tT 1tt T T//2 2(i交 + i直 )2d t=I m / 22 i直 2 I i m 短p 路电I 流m / 最2 大2 i 直 2 ( t 0 .0 1 s )I m /2 2 i i m p I m 2
也是，冲击电流产生 的条件！
短路前空载
由于X>>R，故 k 900 , 得： 00或 1800
意味着：此时电压过零。
整理课件
③ 短路冲击电流发生的时间点：
ia
短路前空载
全电流
t
电压过零点
短路后半个周
整理课件
期：T/2
④ 短路冲击电流的数学描述：
全电流表达式：
iaImsi nt (k)
t
[Imsi n ()Imsi n (k)e ]Ta （ t0）
1）发电机低压母线短路 Kimp 1.9 2）发电厂高压母线后短路 Kimp1.85 3）其他地点短路： Kimp1.80
短路冲击电流的作用：检验设备动稳定性 整理课件
IV 短路电流的最大有效值
ia
短路前空载
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析电力系统按接地方式分类，有中性点接地系统和中性点不接地系统。
其中，两种接地系统按接地故障的方式分类，又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。
单相接地是最常见的线路故障，两相接地、三相接地出现几率小，但有明显的相间短路特征。
★中性点接地系统1.单相接地故障2.两相接地故障3.三相接地故障★中性点不接地系统1.单相接地故障2.单相接地故障3.三相接地故障☆单相接地故障特点：1.一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为同一相别。
3.零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。
4.故障相电压超前故障相电流约80度左右（短路阻抗角，又叫线路阻抗角）；零序电流超前零序电压约110度左右。
☆两相短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.两个故障相电流基本反向。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。
☆两相接地短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.零序电流向量为位于故障两相电流间。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。
☆三相短路故障特点：1.三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。
2.故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。
★电力系统工作接地（接地保护）变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接，称为工作接地。
工作接地分为直接接地与非直接接地（包括不接地或经消弧线圈接地）两类，工作接地的接地电阻不超过4?为合格。
☆电网中性点运行方式：大接地电流系统（110kV及以上）1.直接接地，又称为有效接地2.经低电阻接地大接地电流系统（35kV及以下）1.不接地，又称为中性点绝缘2.经消弧线圈接地3.经高阻接地煤矿电网中性点接地方式1.井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式2.6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式3.35kV采用中性点不接地方式4.110kV采用中性点直接接地方式举例：中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地★接地保护系统的型式文字代号☆第一个字母表示电力系统的对地关系：T--直接接地I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
「电力系统继电保护课后第一部分」
第一章概述1/1 电力系统故障？常见的短路故障和断线故障。
指各种类型的短路，有三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路及电机、变压器绕组的匝间短路。
电力系统不正常工作情况？指电力系统的正常工作遭到破坏，但未形成故障，称做不正常工作情况。
常见的有：过负荷、过电压、电力系统震荡等。
电力系统不正常工作时若不及时处理，将发展成故障,引起事故，导致人员伤亡,设备损坏，电能质量下降及停电。
1／２继电保护的基本任务？一种重要的反事故措施，它的基本任务是:当电力系统出现故障时,能自动快速有选择地将故障设备从系统中切除,使故障设备免受损坏,保证系统其他部分继续运行。
当发生不正常工作情况时，能自动及时有选择地发出信号，由值班人员进行处理,或切除继续运行会引起故障的设备。
１/3继电保护如何区分电力系统的不正常运行和故障？故障时的明显特征：电流剧增,继电保护将正常的负荷电流与短路电流对比;电压剧减,距离故障点越近电压越低,相应有低电压保护。
相位变化，电压与电流之间相位角变化可以判断故障点的方向，相应有方向保护测量阻抗降低,相应的有距离保护或者阻抗保护１/4继电保护的组成部分：测量部分，逻辑部分和执行部分。
测量部分从被保护对象与事先给定的整定值进行比较,判断被保护元件有无故障或异常情况,并输出相应信息。
逻辑部分根据测量部分输出的信息,使保护装置按一定的逻辑关系工作,以确定是否需要给出瞬时或延时动作于跳闸或信号的信息。
执行部分根据逻辑部分输出的信息将信号送至断路器的控制回路或报警信号回路。
1/５继电保护的基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
为什么是说他们之间是相互矛盾的又如何统一？四个基本要求既有矛盾又有联系。
选择性提高,速度灵敏性可能降低;速动性提高，可靠性可能降低;灵敏性提高,安全性降低;可靠性提高,速动性降低。
统一性:继电保护装置可靠动作的前提下速动性才有实际的意义；保护对动作的灵敏性是出与保护可靠动作的需要；1/6 K1点短路时保护３动作跳开断路器3不能称为有选择性,应跳开断路器1和2。
电力系统故障分析
1 故障类型电力系统的线路故障总的来说可以分为两大类：横向故障和纵向故障。
横向故障是指各种类型的短路，包括三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路。
三相短路时,由于被短路的三相阻抗相等,因此,三相电流和电压仍是对称的，又称为对称短路。
其余几种种类型的短路,因系统的三相对称结构遭到破坏,网络中的三相电压、电流不再对称,故称为不对称短路.运行经验表明,电力系统各种短路故障中，单相短路占大多数,约为总短路故障数的65％，三相短路只占5％～1０%.三相短路故障发生的几率虽然最小,但故障产生的后果最为严重，必须引起足够的重视。
此外，三相对称短路计算又是一切不对称短路计算的基础。
纵向故障主要是指各种类型的断线故障，包括单相断线、两相断线和三相断线.2 对称分量法和克拉克变换2．1 对称分量变换三相电路中，任意一组不对称的三相相量都可以分解为三组三相对称的分量,这就是所谓的“三相相量对称分量法”.对称分量法是将不对称的三相电流和电压各自分解为三组对称分量，它们是：（1） 正序分量：三相正序分量的大小相等，相位彼此相差２p ｉ／3，相序与系统正常运行方式下的相同；（2） 负序分量：三相负序分量的大小相等，相位彼此相差2pi ／3，相序与正序相反； （3） 零序分量：三相零序分量的大小相等,相位相同。
为了清楚起见，除了仍按习惯用下标a 、b 和ｃ表示三个相分量外,以后用下标１、２、0分别表示正序、负序和零序分量。
设.a F 、.b F 、.c F 分别代表a 、b 、ｃ三相不对称的电压或电流相量，.1a F 、.2a F 、.0a F 分别表示ａ相的正序、负序和零序分量；.1b F 、.2b F 、.0b F 和.1c F 、.2c F 、.0c F 分别表示ｂ相和c 相的正、负、零序分量。
通常选择a 相作为基准相，不对称的三相相量与其对称分量之间的关系为：..21..22..01113111a a a b a c F F a a a a F F F F ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎛⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭式中,运算子120j a e =,2240j ae =，且有31a =，2310a a ++=；我们令2211111a a S a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭称为对称分量变换矩阵。
电力系统短路故障分析
电力系统短路故障分析短路故障是指电路中出现的电阻降低，电流瞬间大幅度增加，引起系统过电流保护装置动作，从而使系统被隔离。
这种故障可能会对设备产生损伤，甚至对待人身安全造成威胁。
因此，短路故障的分析和处理对于电力系统的安全运行至关重要。
短路故障的原因有多种，例如设备的故障、操作失误、设计缺陷等。
但不论原因是什么，短路故障的分析过程都是大致相同的，即要确定短路故障的位置和原因，并做出相应的处理。
首先，需要区分短路故障的类型。
短路故障可分为两种类型：直接短路和间接短路。
直接短路是指两个电线（或导线）间直接接触或产生电弧，形成的短路故障；间接短路则是指与系统电压有关的故障，例如设备的绝缘损坏、接线松动等。
接着，需要进行线路接线图和设备图的分析，确定短路故障所在的位置。
在确定了短路故障的位置后，需要进行现场查找，确认设备或线路的实际情况，如线路的长度、交叉点位置、设备电压范围、阀值电流等。
然后，需要对短路故障的原因进行分析。
这包括对设备或线路的设计、操作、维护等方面进行详细的调查。
若是由于设备本身的质量问题，需要对生产厂家进行建议和通报；若是由于设备的操作或维护不当导致的问题，需要对工作人员进行教育和培训，增强其安全意识。
最后，需要采取相应的措施来处理短路故障。
这些措施包括立即隔离故障点、修复受损设备、调整系统运行参数等等。
总之，电力系统短路故障的分析和处理过程是一个复杂的过程，需要专业人员的精心调查和处理，以确保系统的安全运行。
通过对短路故障进行深入的分析和总结，可以进一步提高系统运行可靠性，避免潜在危险。
电气检修主管面试题目(3篇)
第1篇作为电气检修主管，您将负责电气设备的日常维护、检修、故障处理及安全管理等工作。
为确保应聘者具备所需的专业知识和技能，以下为电气检修主管面试题目，共计2500字以上。
一、专业知识与技能1. 请简述电力系统中的三种基本元件及其作用。
2. 解释高压电器和低压电器的区别，并举例说明。
3. 简述变压器的工作原理及分类。
4. 介绍断路器的作用、分类及选用原则。
5. 解释电流互感器和电压互感器的区别及用途。
6. 请简述继电保护的基本原理和作用。
7. 解释继电保护装置的组成及工作过程。
8. 请简述电力系统稳定性的基本概念及影响因素。
9. 介绍电力系统过电压的类型及防护措施。
10. 请简述电气设备绝缘试验的基本原理及方法。
11. 解释电气设备接地及防雷措施。
12. 简述电力系统自动化技术的应用和发展趋势。
13. 请简述电气设备运行维护的基本流程。
14. 介绍电气设备检修中的常见故障及处理方法。
15. 解释电气设备预防性试验的概念及作用。
16. 请简述电气设备安全管理的基本原则。
17. 解释电气设备检修中的安全操作规程。
18. 介绍电气设备检修过程中的质量保证措施。
二、团队管理与领导能力1. 请简述您在团队管理方面的经验，包括如何激发团队成员的积极性和创造力。
2. 解释如何处理团队内部冲突，保持团队和谐。
3. 请简述您在领导能力方面的优势，如何带领团队完成工作任务。
4. 介绍您在项目协调和沟通方面的经验。
5. 解释如何培养和选拔下属，提高团队整体素质。
6. 请简述您在激励团队成员方面的方法。
7. 解释如何进行绩效评估，确保团队目标的实现。
8. 请简述您在解决团队协作问题方面的经验。
9. 介绍您在团队建设方面的方法，如何提高团队凝聚力。
10. 解释如何培养团队成员的团队意识。
三、案例分析1. 假设某电气设备发生故障，请您分析故障原因及处理方法。
2. 请简述您在处理电气设备故障时的步骤。
3. 解释如何进行电气设备预防性试验，确保设备安全运行。
电力系统的短路分析
电力系统的短路分析短路是电力系统的严重故障。
所谓短路，其内容是指一切不正常的相与相或相与地（对于中性点接地的系统）之间发生通路的情况。
一、短路的原因产生短路的原因很多，其主要原因如下：1、元件损坏，如绝缘材料自然老化等。
2、气象条件恶化，如雷击等。
3、人为事故，如运行人员带负荷拉闸等。
（发生概率较高）4、其他，如工程建设时挖沟损伤电缆等。
二、短路的类型在三相系统中，可能发生的短路有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路等四种。
三相短路也称对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。
其他类型的短路都是不对称短路。
注：1、单相接地短路发生的几率达65%左右。
2、短路故障大多数发生在架空输电线路。
3、电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。
三、短路的后果短路的主要后果如下：1、短路故障使短路点附近支路出现比正常电流大许多倍的短路电流，产生较大的电动效应和热效应，破坏设备。
（此为最常见）2、短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。
3、短路会使并列运行的发电机失去同步，破坏系统的稳定，造成系统的解列，出现大面积停电。
4、不对称短路对附近通信线路和无线电波会产生电磁干扰。
四、电力系统降低短路故障的发生概率采取的措施1、采用合理的防雷设施，加强运行维护管理等。
2、通过采用继电保护装置，迅速作用于切除故障设备，保证无故障部分的安全运行。
3、架空线路普遍采用自动重合闸装置，发生短路时断路器迅速跳闸，经一定时间（0.4-1s）断路器自动合闸。
4、线路上的电抗器，通常也是为限制短路电流而装设的。
五、短路电流计算的目的为确保设备在短路情况下不至于被破坏，减轻短路后果和防止故障扩大，必须事先对短路电流进行计算。
在电力系统和电器设备的设计和运行中，短路计算也是解决一系列技术问题不可缺少的基本计算。
计算短路电流的具体目的如下：1、选择有足够机械稳定和热稳定的电器设备。
2、合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数。
2022年供电线路短路故障及危害
供电线路短路故障及危害导读：短路是最为常见的供电线路故障，主要是指不同电位导电部分之间的不正常短接。
由于在短路状况下，故障点的阻抗很小，导致电流在瞬间上升，导致导体的温度快速上升、绝缘被破坏，损害工厂生产设备。
而且短路点以前的电压大幅度短路是最为常见的供电线路故障，主要是指不同电位导电部分之间的不正常短接。
由于在短路状况下，故障点的阻抗很小，导致电流在瞬间上升，导致导体的温度快速上升、绝缘被破坏，损害工厂生产设备。
而且短路点以前的电压大幅度的降低，直接影响整个电力系统的稳定运行。
1.线路短路的基本类型一般来说，工厂都属于三项电力系统，线路短路时可以分为以下几种基本类型，包括单相短路接地、两相短路、两相短路接地、三相短路等等。
这些类型中，三项短路属于对称短路，其他的故障类型属于不对称短路。
但是危害最大的则是三项短路。
单相接地短路即是三相沟通供电中，其中一个相线电位与大地的电位相等，都是零。
两相短路是指三相沟通电中，任意两相导线直接连接，或者通过很小的阻抗连接在一起。
两相短路接地与单相接地短路类似，是指三相沟通供电系统中，任意两个相线电位与大地的电位相等。
三相短路是指三相沟通供电系统中，三根相线在某一点直接连接，或者通过很小的阻抗连接。
三相短路时会产生很大的短路电流，最大瞬时值能够达到数万安培，因此对电力系统的破坏程度很大。
2.导致线路短路的缘由导致工厂供电线路短路的缘由许多，不同的故障类型又是不同的缘由导致的。
总的来说，导致线路短路的缘由，可以分为人为因素、设备质量因素、天气因素、异物因素四个方面。
2.1 人为因素在全部导致线路短路的因素中，人为因素虽然较少，但是简单对操作人员产生较大的人身损害，因此需要引起特殊的重视。
例如操作人员不按规章制度或者违反操作规程，带负荷拉电闸、误合接地刀闸，造成的短路故障。
人为因素也经常消失在供电系统的设计之初，例如在设计时，没有依据工厂的实际需要选择合适的电缆截面，导致电路超载、过载，长期以往造成绝缘老化、实效，最终导致短路。
ch04-1电力系统故障分析及计算
Uq Eq jxd Id
Ud jxq Iq
U Ud Uq Eq jxq Iq jxd Id U Eq j(xq xd )Iq jxd I
id’
jX q
暂态电抗后电势E’
xd’ Eq’
+
uq
iq
ud
-
31
1、暂态电抗和暂态电势
id )
q xq iq
f xadid x f i f xad (i f id ) xf i f
iq
+
xq
ψq
-
无阻尼绕组Park方程的等值电路
25
戴维南定理 id’
Eq’
xd’
+
ψd
-
iq
+
xq
ψq
-
xa xf xad
xd’
磁链平衡等值电路 26
1、暂态电抗和暂态电势
从 d , f 方程中消去 i f ，得
)
ic
X
R' X' R' X'
i ip ia 强制分量 自由分量
ip
Im
sin(t
)
Um Z
sin(t
)
ia Ce pt C exp( t / Ta )
Ta
L R
Z R2 X 2
arctg X
R
8
i (0)
i(0_)
Im(0) sin( (0) )
Im(0) sin( (0) ) Im sin( ) C
△ifa
△if
定转子子各各绕绕组组磁磁链量变保化持为初零始值定子转三子相绕绕组组磁的链磁变链化保持为21初零值
（三）忽略阻尼绕组同步电机突然三相短路 的物理分析
电力系统中的短路故障分析
电力系统中的短路故障分析在现代社会中，电力系统就如同人体的血液循环系统一样，为各个领域的正常运转提供着源源不断的动力。
然而，如同人体会生病一样，电力系统也会出现各种故障，其中短路故障是较为常见且危害较大的一种。
短路，简单来说，就是电力系统中正常情况下相互绝缘的导体之间发生了非正常的连接。
这种非正常连接会导致电流瞬间急剧增大，远远超过正常工作电流的水平。
短路故障产生的原因多种多样。
首先，电气设备的绝缘老化或损坏是一个常见因素。
长期运行的设备，在外界环境的影响下，如温度、湿度、灰尘等，其绝缘性能可能逐渐下降，最终导致短路。
其次，人为的误操作也可能引发短路。
例如，在检修时未按照规定的程序进行操作，误将带电部分与接地部分短接。
再者，自然灾害如雷击、风暴等也可能破坏电力设备的绝缘，从而引发短路。
另外，设备的设计缺陷、制造质量问题以及动物的触碰等都有可能导致短路故障的发生。
短路故障一旦发生，会带来一系列严重的后果。
从电流的角度来看，短路电流瞬间增大，会产生巨大的电动力和热效应。
强大的电动力可能会使电气设备发生变形甚至损坏，例如变压器绕组的扭曲、母线的弯曲等。
而热效应则会使设备温度迅速升高，可能导致设备的烧毁。
同时，短路还会引起电网电压的大幅下降。
这对于那些对电压稳定性要求较高的设备来说，可能会导致其无法正常工作，甚至停机。
例如，电动机可能会因为电压降低而转速下降，甚至停转，从而影响工业生产的正常进行。
在电力系统中，短路故障主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等几种类型。
三相短路是最为严重的一种短路形式，因为此时短路电流最大。
但在实际的电力系统中，三相短路发生的概率相对较低。
两相短路的短路电流比三相短路小，但仍然会对系统造成较大的影响。
单相短路在中性点接地的系统中较为常见，虽然其短路电流相对较小，但由于发生的概率较高，对系统的安全运行也不容忽视。
两相接地短路则是一种较为复杂的短路形式，其危害程度介于两相短路和三相短路之间。
第6章电力系统三相短路故障分析
6.2无限大容量电源供电的 电力系统三相短路
•6.2.1 无限大容量电源的概念
概念
电源距短路点的电气距离较远时，由短路而
引起的电源送出功率的变化S 远小于电源的 容量 S ，这时可设 S ，称该电源为无限
大容量电源。
重要 特性
电源的端电压及频率在短路后的暂态过程中 保持不变
理想概念，表示为：
6.2.2 无限大容量电源供电的三相短路电流分析
6.1.2 短路计算的简化假设
• 1．不计入发电机间的摇摆现象和磁路饱和。 • 2.假设发电机是对称的，不对发电机作过
细的讨论，只用次暂态电动势和次暂态电 抗来表示发电机。 • 3．因为短路电流很大，相比之下可以忽略 变压器的对地导纳（即忽略其励磁支路）。 • 4．忽略电力线路的对地电容，在高压电网 （110kV及110kV以上）忽略电力线路的电 阻。
元件 模型
发电机 （调相机）
负荷
负荷 （大型电动
机）
变压器， 线路等
与稳态模 型相同， 近似计算 时可忽略 电阻。
计算公式
E(0 ) U 0 jI0 X
RL
U（20-）， PL
XL
U2 （0-）
QL
EM (0 ) U 0 jI0 X M
例6-4
• 电力系统接线图如图6-11所示，其中G为发电机， M为电动机，负载(6)为由各种电动机组合而成的 综合负荷，设在电动机附近发生三相短路故障， 试画出下列电力系统三相短路故障分析时的等值 网络图。
或近似有：I I* IB 1.156
100 6.356 kA 3 10.5
例6-2
• 冲击电流， iimp 1.8Im 2.55 6.356 16.208 kA
电力系统短路故障特点分析
电力系统短路故障特点分析[摘要]短路故障是影响整个电力系统正常运行最常见的原因之一，短路故障往往会对电力系统造成巨大的危害，也极易引发其他的电气故障。
本文主要介绍了目前电力系统运行中较为常见的几种短路故障类型及其特点，分析了出现短路故障的原因，并且提出了几点预防措施。
[关键词]电力系统；短路故障；特点；原因；预防措施[中图分类号] TM7[文献标识码] A 文章编号：1674-7909（2014）10-00-0不同电位的导电部分之间出现异常短接，也就是指电力系统出现短路故障。
此时故障点的阻抗会瞬间减小，甚至为零，这样的话会使电流瞬间升高，在短路点之前的电压也会随之降低，整个电力系统的运行状况也会受到很大的影响，严重的情况下可能会导致整个系统瘫痪。
因此，有必要仔细研究电力系统短路故障的特点及其原因，采取有效的预防措施。
1.电力系统短路故障的常见类型电力系统短路故障主要可以分为两相短路接地、单相短路接地、单相短路、两相短路、三相短路等类型，基本上短路故障都是不对称短路（除三相短路外）。
其中单相短路接地故障是中性点直接接地系统最为常见的故障类型，基本上65%电力系统故障都是这种故障类型。
三相短路故障的发生概率最低，只占到5%，其次是两相短路故障10%、两相短路接地故障占到20%左右。
1.1三相短路。
这种短路故障主要是指在电力系统的某一点处，A、B、C三相的零电抗、零电阻直接相连，这样情况下会产生巨大的瞬间短路电流，具有很大的破坏力，会严重危害电力运行系统。
通常三相短路可以分为三相全部短路、两相短路以及单相接地短路等三种类型。
1.2两相短路接地。
这种短路类型主要是指两根相线在三相交流供电系统中和大地处于相等的点位，简而言之，也就是指A、B、C三相线中AB、BC或AC线同时和大地直接连接。
示意图如图1所示。
图1 两相短路接地1.3两相短路。
这种短路类型主要是指任意的2条相线导线通过很小的阻抗连接或者是直接通过导电金属连接。
电力系统短路故障分析及识别
电力系统短路故障分析及识别摘要：随着现代社会的发展，电力逐渐成为一种不可代替的能源。
若是电力系统出现了故障，必然会对人民生活和国家经济产生重大的影响。
通过MATLAB软件建立模型，对短路故障进行仿真，分析并提取其中的故障特征，这有助于对电力系统的安全稳定运行的研究。
关键词：电力系统；系统建模；故障仿真；故障识别1.短路故障简介电力系统在运行时，常常会发生故障，短路是电力系统严重故障中的其中一种，所谓电力系统短路，是指电力系统正常运行以外的相与地之间或相与相之间的错误连接。
电力系统的故障来说可以分为两大类：横向故障和纵向故障。
纵向故障主要指各种类型的断线故障，横向故障是指各类型的短路故障，主要有单相接地短路、两相接地短路、两相相间短路以及三相短路。
发生三相短路时，由于被短路的三相阻抗相等，因此，三相电流和电压仍是对称的，又称对称短路；其余几种短路，因系统的三相结构遭受到破坏，网络中的三相电压、电流不对称，称为不对称短路。
短路会产生很大的危害，会严重影响电力系统的正常运行和电气设备的寿命。
发生短路时，电力系统从正常状态过渡到短路状态，在这一暂态过程中，短路电流会大大增大，其瞬间释放的热量也非常巨大，严重超过了线路正常运行时的发热量，不仅绝缘层会烧坏，还会使金属熔化，引起可燃物燃烧发生火灾。
除了产生热效应，导体还会受到很大的点动力的冲击，导致导体变形，严重的还会损坏。
2.短路故障分析电力系统通常是指由发电机、变压器、电力线路、用户等在电气上相互连接组成的三相交流系统。
图1是基于MATLAB软件建立的无限大容量电力系统模型。
图1 无限大容量电力系统模型图图中分为两个模块，一个是主电路模块，另一个是测量电路模块。
用电力系统模型进行各种类型的短路故障仿真，将得到的信息加以分析、整合，得到如下结论。
单相接地短路故障：故障点的故障相电压变为零，故障相电流产生剧烈变化，大体上呈正弦规律变化，电力系统的故障相电压会降低，而故障相电流会增大，并且出现零序分量。
第7章电力系统短路分析
在某些情况下，高额定电压的电抗器可以装在低额 定电压的系统上，在计算电抗器电抗的标幺值时， 当电抗器的额定电压与所装系统的额定电压不同级 时，仍 2021/7/30 采用电抗器本身的额定电压值；同级时，也
（4）鸟兽跨接在裸露的载流部分以及风、雪、雹等自 然灾害也会造成短路。
2021/7/30
➢ 短路对电力系统正常运行和电气设备有很大的 危害。 在发生短路时，由于供电回路的阻抗减小以 及突然短路时的暂态过程，使短路点及其附近 设备流过的短路电流值大大增加，可能超过该 回路额定电流许多倍。短路点距发电机的电气 距离愈近（即阻抗愈小），短路电流愈大。
2021/7/30
2．短路电流造成的后果
（1）短路电流的热效应会使设备发热急剧增加 ，可能导致设备过热而损坏甚至烧毁；
（2）短路电流将在电气设备的导体间产生很大 的电动力，可引起设备机械变形、扭曲甚至损 坏；
（3）短路电流基本上是电感性电流，它将产生 较强的去磁性电枢反应，从而使发电机的端电 压下降，同时短路电流流过线路使其电压损失 增加。
I d Sd 3U d
Z d U d
3I d
U
2 d
Sd
（7-4）
2021/7/30
它们的标幺值分别为
S * U *I *
U
*
Z *I *
I
*
I
Id
3U d I Sd
Z * R*
jX * Sd R
U
2 d
j Sd X
U
2 d
（7-5）
在标幺制中，三相电路计算公式与单相计算公式完 全相同。因此，有名单位制中单相电路的基本公式 ，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。
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简答：
1.电力系统短路故障的分类、危害、以及短路计算的目的是什么?
2.无限大容量电源的含义是什么?由这样电源供电的系统，三相短路
时，短路电流包含几种分量?有什么特点?
3.什么叫起始次暂态电流(I")?计算步骤如何?
k的4.冲击电流指的是什么?它出现的条件和时刻如何?冲击系数imp
大小与什么有关？
5.在计算1"和imp i时，什么样的情况应该将异步电动机(综合负菏)作
为电源看待?如何计算?
6.什么是短路功率(短路容量)?如何计算?什么叫短路电流最大有效值?
如何计算?
7.网络变换和化简主要有哪些方法?转移电抗和电流分布系数指的是
什么?
8.运算由线是在什么条件下制作的?如何制作?
9.应用运算曲线法计算短路电流周期分量的主要步骤如何?
什么是对称分量法?ABC分量与正序、负序、零序分量具有怎样的关
系?
10.如何应用对称分量法，分析计算电力系统不对称短路故障?
11.电力系统各元件序参数的基本概念如何?有什么特点?
12.电力系统不对称故障(短路和断线故降)时，正序、负序、零序等
值电路如何制定?各有何特点?
13.试述电力系统不对称故障(短路和断线故障)的分析计算步骤.
14.何谓正序等效定则?
15.电力系统发生不对称故障时，何处的正序电压、负序电压、零序
电压最高?何处最低?
1.什么叫电力系统的运行稳定性?如何分类?主要研究内容是什么?
2.试简述发电机组的额定惯性时间常数及其物理含义。
3.试简述Eq 为常数时简单电力系统功角特性方程的基本形式(隐极机和凸极机)。
4.何为电力系统静态稳定性？
5.简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？
6.何为电力系统静态稳定储备系数和整步功率因数？
7.提高电力系统静态稳定性的措施主要有哪些？
8.何为电力系统的暂态稳定性?
9.提高电力系统瞬态稳定的措施有哪些?并简述其原理。
1.已知某发电机短路前在额定条件下运行，额定电流
3.45N KA I =,N COS ϕ=0.8、d X ''=0.125。
试求突然在机端发生三相短
路时的起始次暂态电流''I 和冲击电流有名值。
(取 1.8=i m p K )
2.如图所示电力系统，试分别作出在k1, k2, K3点发生不对称故障时的正序、负序、零序等值电路，并写出,,1
20X X X ∑∑∑的表达式。
(取0m X ≈∞)
3. 图示电力系统，在k 点发生单相接地故障，试作正序、负序、零
序等值电路.
4.写出电力系统某输电线路A相直接接地短路时短路点的边界条件，并绘制其复合序网图。