2023年電力系統(tǒng)短路故障分析(優(yōu)質(zhì)10篇)

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電力系統(tǒng)短路故障分析篇一

摘要：在整個(gè)電力系統(tǒng)之中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)其整體結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)，往往都會(huì)使用繼電保護(hù)裝置。該裝置關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，與此同時(shí)還可以有效防范各類故障。從當(dāng)前的發(fā)展情況來看，電力系統(tǒng)規(guī)模日漸擴(kuò)大，這就給電力設(shè)備以及電力負(fù)荷都帶來了極大的壓力，從而給繼電保護(hù)裝置提出了一定要求。對(duì)此，這就必須在日常運(yùn)行過程中加大繼電保護(hù)監(jiān)管，根據(jù)存在的問題優(yōu)化處理措施，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行安全和效率。

1.1開關(guān)設(shè)備的故障。

繼電保護(hù)開關(guān)設(shè)備故障，主要是繼電保護(hù)裝置和電力系統(tǒng)之間的不配套所致，這就要求，在繼電保護(hù)設(shè)備選用過程中，應(yīng)該確定電力系統(tǒng)的工作強(qiáng)度，進(jìn)而選擇與工作負(fù)荷相匹配的繼電保護(hù)設(shè)備?？墒请S著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，許多地區(qū)的電力系統(tǒng)都大大增加了用電負(fù)荷，繼電保護(hù)設(shè)備并沒有由于工作強(qiáng)度的增加而進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，最終導(dǎo)致故障發(fā)生。在工作中，由于繼電保護(hù)設(shè)備有超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、老化以及開關(guān)設(shè)備負(fù)荷密集的情況發(fā)生，從而使開關(guān)設(shè)備不能適應(yīng)繼電保護(hù)工作的需求，進(jìn)而對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。當(dāng)繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)不能進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)時(shí)，就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生影響。

1.2電流互感飽和問題。

不斷加大繼電保護(hù)設(shè)備終端負(fù)荷，會(huì)在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中有短路情況發(fā)生，使電力系統(tǒng)中的電流負(fù)荷加大，導(dǎo)致一系列狀況發(fā)生。比如，在短路過程中所產(chǎn)生的電流經(jīng)常超出電流互感器額定電流上百倍，可是由于電流互感器的誤差和短路電流的倍數(shù)之間呈現(xiàn)正比關(guān)系，繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)短路故障發(fā)出的指令會(huì)由于電流過大而導(dǎo)致靈敏度下降的情況。

1.3繼電保護(hù)設(shè)備的問題。

在繼電保護(hù)故障中經(jīng)常有設(shè)備故障的問題發(fā)生。繼電保護(hù)設(shè)備的工作原理和理論都很成熟，在工作中故障檢測(cè)辦法大致一樣，其不同主要表現(xiàn)在不同電力系統(tǒng)中工作負(fù)荷不同，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的要求也會(huì)不同。所以在對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，要與電力系統(tǒng)工作負(fù)荷相結(jié)合選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)施?？墒窃趯?shí)際工作中，經(jīng)常有設(shè)備不達(dá)標(biāo)的情況，從而使整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備不能正常運(yùn)行，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作效果造成影響。

現(xiàn)階段在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置故障排除措施主要包括電位測(cè)量、負(fù)荷檢查、直接觀測(cè)、故障排查等方面。其中故障排除法主要是通過對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置內(nèi)部故障位置與非故障位置的對(duì)比分析，結(jié)合電位測(cè)量措施對(duì)故障位置進(jìn)行全面勘測(cè)。如在倒閘操作控制回路、斷路器輔助節(jié)點(diǎn)及其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)故障排除時(shí)，可利用萬用表電阻擋分區(qū)排除措施，根據(jù)萬用表保護(hù)屏預(yù)警信號(hào)的出現(xiàn)情況確定具體的故障方式位置；而直接觀察法要求線路巡查工作人員對(duì)整體繼電保護(hù)裝置進(jìn)行全面核查，通過對(duì)繼電器內(nèi)部零件運(yùn)行情況及接線頭運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，確定線路故障位置，并采取適當(dāng)?shù)睦^電保護(hù)裝置內(nèi)部零件更換措施。必要情況下可結(jié)合其他設(shè)備進(jìn)行測(cè)量判定工作，如針對(duì)高頻通信異常情況，可根據(jù)濾波設(shè)備上樁頭運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合濾波設(shè)備測(cè)量下樁頭的措施，確定相應(yīng)的電纜線路故障位置。

電位測(cè)量法主要通過二次回路各節(jié)點(diǎn)直流電壓、電流檢測(cè)的方式確定相應(yīng)的繼電保護(hù)故障發(fā)生方位，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中電位測(cè)量法還可以對(duì)開關(guān)控制回路導(dǎo)致的繼電保護(hù)裝置故障進(jìn)行有效的分析，如開關(guān)回路斷線、保護(hù)開關(guān)拒合、位置指示裝置不明等；在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障排除過程中若出現(xiàn)交流回路故障，可利用負(fù)荷檢測(cè)法進(jìn)行處理，其主要通過合理的裝置電氣量選擇，在參考電壓或者參考電流一定的基礎(chǔ)上確定相應(yīng)的參考節(jié)點(diǎn)，可選擇控制開關(guān)對(duì)側(cè)或者本側(cè)斷路器潮流之和作為參考節(jié)點(diǎn)，通過對(duì)二次電流電壓回路及其相位等電氣量參數(shù)的控制，可獲得相應(yīng)的故障發(fā)生數(shù)據(jù)。

故障分析系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置故障處理方面具有重要作用，其主要通過對(duì)繼電保護(hù)故障的仿真分析，確定相關(guān)繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)信息，從而進(jìn)行相關(guān)繼電保護(hù)裝置設(shè)備參數(shù)的設(shè)置。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析系統(tǒng)運(yùn)行過程中，其可根據(jù)實(shí)際設(shè)備運(yùn)行情況，如保護(hù)動(dòng)作跳閘等，進(jìn)行具體數(shù)據(jù)參數(shù)的顯示，然后通過仿真數(shù)據(jù)與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，確定相關(guān)的繼電保護(hù)故障處理方案。在實(shí)際運(yùn)行過程中，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理系統(tǒng)可根據(jù)相應(yīng)的故障發(fā)生情況進(jìn)行仿真數(shù)據(jù)模擬，便于各種保護(hù)動(dòng)作的合理配置。在繼電保護(hù)裝置硬件設(shè)計(jì)過程中需要依據(jù)電網(wǎng)硬件平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)浼軜?gòu)的設(shè)置，依照相應(yīng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)逐步開展繼電保護(hù)裝置故障信息的采集、分析、處理，便于整體繼電保護(hù)系統(tǒng)智能一體化效用的有效發(fā)揮。

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)受到多種因素的影響，而對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)措施對(duì)于繼電保護(hù)裝置使用性能的提升非常必要。首先相關(guān)電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員可結(jié)合繼電保護(hù)裝置運(yùn)行情況，制定繼電保護(hù)裝置清潔工作規(guī)范，確定相關(guān)的繼電保護(hù)裝置清潔位置及標(biāo)準(zhǔn)，并控制其他電氣設(shè)備與繼電保護(hù)設(shè)備維持一定的距離，降低短路對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響；其次在電氣保護(hù)裝置運(yùn)行的相關(guān)階段，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置工作人員可組織內(nèi)部人員進(jìn)行定期故障核查，利用電位測(cè)量、負(fù)荷檢測(cè)等方法進(jìn)行全面分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電維護(hù)設(shè)備運(yùn)行故障，及時(shí)采取控制措施，并對(duì)繼電保護(hù)裝置檢測(cè)維護(hù)工作進(jìn)行記錄管理，保證整體繼電保護(hù)體系的完整。

2.4微機(jī)故障處理技術(shù)。

微機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)置主要通過電子電路的合理配置對(duì)內(nèi)部機(jī)電保護(hù)裝置故障進(jìn)行有效處理。在微機(jī)故障處理技術(shù)實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)發(fā)生電場(chǎng)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的情況，因此在微機(jī)保護(hù)技術(shù)實(shí)際運(yùn)行中需配合相關(guān)抗干擾措施同步運(yùn)行。微機(jī)故障處理技術(shù)主要通過容錯(cuò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置自我維護(hù)管理，通過冗余的設(shè)備在線運(yùn)行可保證整體裝置的持續(xù)運(yùn)行，有效避免常規(guī)繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)導(dǎo)致的裝置運(yùn)行障礙。在進(jìn)行具體參數(shù)設(shè)置過程中，可采取定值設(shè)定、參數(shù)優(yōu)化更新的方法進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，便于繼電保護(hù)措施的有效實(shí)施。在我國(guó)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備故障處理過程中，為了保證微機(jī)故障處理技術(shù)的有效實(shí)施可采取繼電保護(hù)裝置接地模式。促使整體裝置外部與地面具有一定的接觸面積，提高整體設(shè)備運(yùn)行過程中微機(jī)設(shè)備的抗干擾能力，結(jié)合電磁干擾防護(hù)裝置的應(yīng)用，可對(duì)繼電保護(hù)裝置連接電纜進(jìn)行屏蔽防護(hù)層的加設(shè)，保證整體微機(jī)故障處理裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

三、結(jié)語。

綜上所述，致使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障的因素有很多，但不管是哪一種方面的原因，都將阻礙著我國(guó)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)。所以為了將故障有效的處理解決掉，我們還應(yīng)當(dāng)提高各級(jí)工作人員的安全意識(shí)，并運(yùn)用參照法、處理法、對(duì)比法、置換法、分段法對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，并制定可行的故障處理對(duì)策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，且為人們生活提供有力的保障，最重要的是能夠確保機(jī)組的可靠性與安全性。

參考文獻(xiàn)：

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電力系統(tǒng)短路故障分析篇二

摘要繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行具有重要的作用，它能保證電力系統(tǒng)的安全性，還能針對(duì)電力系統(tǒng)中不正常的運(yùn)行狀況進(jìn)行報(bào)警，監(jiān)控整個(gè)電力系統(tǒng)。目前我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作還是會(huì)存在一些問題，容易出現(xiàn)各種故障，造成電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。本文即分析了繼電保護(hù)的典型故障，并詳細(xì)闡述了繼電保護(hù)典型故障的防治策略。

電力系統(tǒng)機(jī)電保護(hù)裝置的構(gòu)成一般包括輸入部分、測(cè)量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分。

1.1.1輸入部分。

該部分通過隔離、低通濾波等前置處理方式對(duì)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問題和故障進(jìn)行前置處理。

1.1.2測(cè)量部分。

該部分主要負(fù)責(zé)將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯信號(hào)，進(jìn)而通過邏輯判斷按照一定的邏輯關(guān)系組合運(yùn)算，最后確定出執(zhí)行動(dòng)作，并由輸出執(zhí)行部分最終完成。

1.2.1選擇性特征。

選擇性特征是繼電保護(hù)裝置智能化的表現(xiàn)，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠做到有選擇性的對(duì)出現(xiàn)故障的部分進(jìn)行處理，另一方面保證無故障部分的正常運(yùn)行，這樣便可以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定及電力供應(yīng)的連續(xù)。

1.2.2快速性特征。

快速性特征是繼電保護(hù)裝置高效率的體現(xiàn)，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠在第一時(shí)間切斷故障系統(tǒng)，從而減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度。

1.2.3可靠性。

2.1設(shè)備故障。

繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分，是保護(hù)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)和前提。一般設(shè)備有裝置元器件的損壞、回路絕緣的損壞以及電路本身抗干擾性能的損壞，具體的表現(xiàn)為整定計(jì)算錯(cuò)誤，這主要是由于元器件的參數(shù)值和電力系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)值與實(shí)際電流傳輸?shù)膮?shù)值相差甚遠(yuǎn)，從而造成整定計(jì)無法正常工作。還有，設(shè)備很容易受到外界因素的影響，如溫度和濕度。由于設(shè)備具有不穩(wěn)定性，很容易由于溫度和濕度的變化而造成定值的自動(dòng)漂移，有時(shí)候也可能是因?yàn)樵O(shè)備零部件的老化和損壞造成的。

2.2人為操作。

人為原因一般就是工作不夠細(xì)心，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)設(shè)備數(shù)值的讀數(shù)觀察不夠仔細(xì)，導(dǎo)致讀錯(cuò)設(shè)備整定器上的計(jì)算數(shù)值，導(dǎo)致繼電保護(hù)故障，且對(duì)故障的檢查技術(shù)水平不夠，無法及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障段，從而造成大面積的電路故障問題，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常供電。

3.1元件替換法。

元件替換法，顧名思義，就是用正常的元件將出現(xiàn)故障的元件替換下來，這樣能夠?qū)⒐收戏秶杆倏s小，提高維修人員的維修效率，因此是機(jī)電保護(hù)裝置故障處理中經(jīng)常用到的方法。

3.2參照法。

參照法是指通過對(duì)不同設(shè)備的技術(shù)參數(shù)的對(duì)照，找出不正常設(shè)備的故障點(diǎn)。此法主要用于檢查認(rèn)為接線錯(cuò)誤，定值校驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)測(cè)試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。另外需要注意的是，在繼電器訂制校驗(yàn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)某一直繼電器的測(cè)試值與整定值相差很多，那么此時(shí)要用同只表計(jì)去測(cè)量其他相同回路的同類繼電器進(jìn)行進(jìn)一步的比較，錯(cuò)誤的做法是在發(fā)現(xiàn)數(shù)值不同時(shí)，輕易調(diào)整繼電器的刻度表。

3.3短接法。

短接法是縮小故障范圍常用的一種方法，是將回路某一段或一部分用短接線接入為短接，進(jìn)而判斷出故障是存在短接線的范圍還是范圍外。短接法對(duì)判斷電磁鎖失靈、電流回路開路等故障具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3.4.1構(gòu)建完善的電力管理體系是基礎(chǔ)。

構(gòu)建完善的電力管理體系是預(yù)防電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障的基礎(chǔ)，構(gòu)建該體系需要做好以下工作：

首先要逐步形成科學(xué)有序的管理體系，這其中，一支高素質(zhì)的管理隊(duì)伍是不可或缺的，這需要電力企業(yè)加強(qiáng)對(duì)管理人員和工作人員的培訓(xùn)，使其掌握電力系統(tǒng)管理的知識(shí)技能。另外管理體系內(nèi)的各個(gè)部分要職權(quán)分明、責(zé)任落實(shí)，這樣才能保證管理體系的井然有序和正常運(yùn)作。

其次，完善的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系也是十分必要的。監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系具有監(jiān)督指導(dǎo)的作用，通過建立該體系，在全電力系統(tǒng)中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣諊?，有利于很大程度上提高電力工作的質(zhì)量，進(jìn)而能夠及時(shí)正確的發(fā)現(xiàn)繼電故障，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，從而保障電力系統(tǒng)的有序運(yùn)行。

技術(shù)管理作為降低繼電保護(hù)故障率的核心，具有十分重要的意義?？梢酝ㄟ^采用先進(jìn)的技術(shù)來提高電力系統(tǒng)的智能化水平，從而有效減少繼電保護(hù)故障的發(fā)生。

第一，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。在設(shè)計(jì)和開發(fā)電力系統(tǒng)時(shí)，要加強(qiáng)新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，包括自動(dòng)控制技術(shù)和智能技術(shù)。這樣電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，智能化技術(shù)便能有效避免繼電保護(hù)障礙的發(fā)生。

第二，運(yùn)用新技術(shù)來增加電力系統(tǒng)設(shè)備的承受能力。比如，繼電保護(hù)中使用cpu容錯(cuò)技術(shù)。由于cpu容錯(cuò)技術(shù)具有一定的恢復(fù)能力，所以它能夠在更大程度和范圍內(nèi)降低電力系統(tǒng)硬件問題帶來的影響，從而起到保護(hù)繼電保護(hù)裝置的作用。

3.4.3提高電力工作人員的素質(zhì)。

電力工作人員素質(zhì)是影響電力系統(tǒng)管理水平的重要因素。因此，電力企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)電力工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓(xùn)教育，提高其責(zé)任意識(shí)和安全意識(shí)，并通過一些業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高其實(shí)際操作能力，促使電力企業(yè)員工能夠更好的處理電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題。

參考文獻(xiàn)。

國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司甘肅省酒泉市735000。

電力系統(tǒng)短路故障分析篇三

短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路，其內(nèi)容是指一切不正常的相與相或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）之間發(fā)生通路的情況。

一、短路的原因。

產(chǎn)生短路的原因很多，其主要原因如下：

1、元件損壞，如絕緣材料自然老化等。

2、氣象條件惡化，如雷擊等。

3、人為事故，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉閘等。（發(fā)生概率較高）。

4、其他，如工程建設(shè)時(shí)挖溝損傷電纜等。

二、短路的類型。

在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等四種。三相短路也稱對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)。其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。

注：

1、單相接地短路發(fā)生的幾率達(dá)65%左右。

2、短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空輸電線路。

3、電力系統(tǒng)中在不同地點(diǎn)發(fā)生短路，稱為多重短路。

三、短路的后果短路的主要后果如下：

1、短路故障使短路點(diǎn)附近支路出現(xiàn)比正常電流大許多倍的短路電流，產(chǎn)生較大的電動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng)，破壞設(shè)備。（此為最常見）。

2、短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。

3、短路會(huì)使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，造成系統(tǒng)的解列，出現(xiàn)大面積停電。

4、不對(duì)稱短路對(duì)附近通信線路和無線電波會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。

1、采用合理的防雷設(shè)施，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理等。

2、通過采用繼電保護(hù)裝置，迅速作用于切除故障設(shè)備，保證無故障部分的安全運(yùn)行。

3、架空線路普遍采用自動(dòng)重合閘裝置，發(fā)生短路時(shí)斷路器迅速跳閘，經(jīng)一定時(shí)間（0.4-1s）斷路器自動(dòng)合閘。

4、線路上的電抗器，通常也是為限制短路電流而裝設(shè)的。

五、短路電流計(jì)算的目的。

為確保設(shè)備在短路情況下不至于被破壞，減輕短路后果和防止故障擴(kuò)大，必須事先對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。在電力系統(tǒng)和電器設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算也是解決一系列技術(shù)問題不可缺少的基本計(jì)算。

計(jì)算短路電流的具體目的如下：

1、選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的電器設(shè)備。

2、合理配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)。

3、設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線。

4、進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，分析短路對(duì)用戶的影響。

5、確定輸電線路對(duì)通信的影響。

為了方便計(jì)算，在高壓系統(tǒng)中采用標(biāo)幺值的計(jì)算方法。

電力系統(tǒng)短路故障分析篇四

隨著電力部門網(wǎng)絡(luò)的全面改造，各變電站/所均實(shí)現(xiàn)無人值守，以提高生產(chǎn)效益。在電力調(diào)度通訊中心建立監(jiān)控中心，能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，以便能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)變電站/所的情況，并及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況做出反應(yīng),適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要，已經(jīng)提到了電力部門的發(fā)展議事日程。目前，各局都設(shè)立了運(yùn)行管理值班室及調(diào)度部門，雖有對(duì)各專業(yè)的運(yùn)行歸口協(xié)調(diào)職能，但不能及時(shí)掌握運(yùn)行狀況和指揮處理運(yùn)行障礙?，F(xiàn)在對(duì)運(yùn)行監(jiān)視通常由各專業(yè)運(yùn)行部門采用打電話來了解和判斷處理故障。各種運(yùn)行管理聯(lián)系是松散的，再依靠原始的人工方式已不能滿足通信網(wǎng)的發(fā)展需要。要跟上網(wǎng)絡(luò)發(fā)展步伐，必須在健全和完善電力網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)建立電力遙視警戒系統(tǒng)。電力遙視警戒系統(tǒng)將變電站的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)由變電站前端的設(shè)備/處理機(jī)采集編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心接收編碼后的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控，存儲(chǔ)、管理。電力遙視警戒系統(tǒng)的實(shí)施為實(shí)現(xiàn)變電站/所的無人值守，從而為推動(dòng)電力網(wǎng)的管理逐步向自動(dòng)化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。

我公司開發(fā)研制的以圖像監(jiān)控為主、數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔的變電站遙視警戒系統(tǒng)正適應(yīng)了電力部?quot;遙視“系統(tǒng)建設(shè)的需要。該系統(tǒng)為采用ip數(shù)字視頻方式，能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)變電站/所的情況，并及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況做出反應(yīng),適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要。該系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備運(yùn)行的機(jī)械狀況及規(guī)范管理有著顯著作用，同時(shí)對(duì)安全防范、環(huán)境狀況和對(duì)付自然災(zāi)害等有著重大意義，能起到切實(shí)提高無人/少人值守變電站的安全水平。

一、總體需求。

變電站智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的功能，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1通過圖像監(jiān)控、安防（防盜）系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保護(hù)無人值守或少人值守變電站人員和設(shè)備的安全。

1.2通過圖像監(jiān)控結(jié)合遠(yuǎn)程和本地人員操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，避免誤操作。

1.3通過圖像監(jiān)控、燈光聯(lián)動(dòng)、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，起到預(yù)警和保護(hù)的作用。1.4配合其他系統(tǒng)（如變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等）的工作。

二、用戶主要需求規(guī)范。

2.1監(jiān)控對(duì)象。

2.1.1變電站廠區(qū)內(nèi)環(huán)境。

2.1.2主變壓器外觀及中性點(diǎn)接地刀。

2.1.3對(duì)變電站內(nèi)的全部戶外斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的合分狀態(tài)給出特寫畫面。

2.1.4對(duì)變電站內(nèi)各主要設(shè)備間的監(jiān)視(包括大門、控制室、繼保室、通信室、高壓室、電容器室、電抗器室、低壓交流室等)。

2.2系統(tǒng)功能。

2.2.1監(jiān)視和錄像功能。

利用安裝在監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域的攝像機(jī)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控和錄像，并將被監(jiān)視目標(biāo)的動(dòng)態(tài)圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心可將控制信號(hào)發(fā)送到設(shè)在變電站的監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種控制。

監(jiān)控中心、變電站運(yùn)行維護(hù)人員通過業(yè)務(wù)臺(tái)或監(jiān)控主機(jī)對(duì)變電站監(jiān)控范圍的目標(biāo)區(qū)域中設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)在業(yè)務(wù)臺(tái)或監(jiān)控主機(jī)上完成對(duì)變電站攝像機(jī)的控制（左右、上下、遠(yuǎn)近景、調(diào)焦等），畫面切換的控制和錄像控制。

監(jiān)控中心可通過系統(tǒng)的瀏覽功能查看監(jiān)控中心或遠(yuǎn)程變電站的錄像或圖片。

2.2.2報(bào)警功能。

報(bào)警類別：消防報(bào)警、防盜報(bào)警、動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)告警錄像，同時(shí)傳送報(bào)警信息和相關(guān)圖像至監(jiān)控中心，并自動(dòng)在地理區(qū)域圖上或相關(guān)表格進(jìn)行提示，顯示報(bào)警的內(nèi)容和具體位置。

系統(tǒng)告警時(shí)能聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，如燈光、警笛等。

當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，能把報(bào)警信息發(fā)送到指定的移動(dòng)電話上。

2.2.3控制功能。

被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員能對(duì)任一攝像點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整，進(jìn)行云臺(tái)的預(yù)置和控制。

應(yīng)保證控制唯一性，當(dāng)某個(gè)操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，其它同級(jí)操作人員則不能控制。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：

一、變電站遙視警戒系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則。

1.1系統(tǒng)充分體現(xiàn)了先進(jìn)性、智能性、高性價(jià)比原則。

1.2可擴(kuò)展性。

1.2.1為了適宜未來系統(tǒng)擴(kuò)展的要求，系統(tǒng)在滿足現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上預(yù)留足夠的接口以便系統(tǒng)擴(kuò)充之用。系統(tǒng)中控制部件（軟、硬件）采用模塊式結(jié)構(gòu)、模組式交換矩陣、內(nèi)部總線化等技術(shù)措施，可以方便靈活的進(jìn)行擴(kuò)充，充分保證系統(tǒng)在將來的適應(yīng)性。

1.2.2靈活的組網(wǎng)方式，方便被監(jiān)控變電站的增加。

1.2.3幾個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以作為子系統(tǒng)組成更大的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可按多級(jí)（至少三級(jí)）組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，高一級(jí)監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級(jí)監(jiān)控中心的運(yùn)行。

1.3開放性。

整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，兼容性強(qiáng)，能與現(xiàn)有電力mis網(wǎng)和其他監(jiān)控系統(tǒng)（如變電站自動(dòng)化系統(tǒng)）互融，提供完整的維護(hù)業(yè)務(wù)平臺(tái)。

1.4靈活性。

1.4.1系統(tǒng)可以很方便進(jìn)行軟件升級(jí)，保證用戶投資。

1.4.2可調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用，系統(tǒng)采用軟件編解碼，可以根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)幀數(shù)、分辨率、圖像質(zhì)量等。

1.4.3多種圖像瀏覽方式，包括單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面多種瀏覽方式。

1.4.4系統(tǒng)支持基于瀏覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，可以方便靈活的使用。

1.5先進(jìn)性。

采用國(guó)際最新的mpeg-1圖像壓縮處理技術(shù)，圖像清晰，畫面質(zhì)量高，占用帶寬小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

1.6實(shí)時(shí)性。

視頻延時(shí)小于0.5s。

1.7可靠性。

1.7.1具有設(shè)計(jì)獨(dú)到的視頻流量管理功能，保證網(wǎng)絡(luò)通暢。

1.7.2實(shí)行操作權(quán)限管理，保證統(tǒng)一、規(guī)范管理。

1.7.3系統(tǒng)具有自診斷功能。

1.7.4系統(tǒng)具備防雷和抗強(qiáng)電干擾能力，可適應(yīng)變電站中強(qiáng)電磁工作環(huán)境。

1.7.5系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間mtbf50000小時(shí)。

1.8完善性。

1.8.1具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。

當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，能把報(bào)警信息以短消息形式發(fā)送到指定移動(dòng)電話上。

與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的無縫結(jié)合，實(shí)現(xiàn)告警時(shí)燈光、警笛聯(lián)動(dòng)并錄像。

1.8.2功能完善的錄像管理體系。系統(tǒng)可選用手動(dòng)、告警、定時(shí)錄像三種錄像方式；提供指定周期的滾動(dòng)刪除功能，有效防止存儲(chǔ)空間耗盡。

1.8.3系統(tǒng)具備完善的控制功能：

系統(tǒng)設(shè)權(quán)限管理，對(duì)不同級(jí)別的用戶給予不同的權(quán)限，有效防止越權(quán)操作。

被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員可對(duì)任一攝像點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整。進(jìn)行云臺(tái)的預(yù)置和控制。

1.8.4有專為電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)的紅外測(cè)溫和門禁管理功能接口。

1.9良好的硬件平臺(tái)。

系統(tǒng)硬件平臺(tái)為機(jī)架式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高度一體化、高度工程化，便于施工、安裝、調(diào)試。

1.10良好的軟件平臺(tái)。

系統(tǒng)的軟件操作簡(jiǎn)便、模塊化結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用于windows等操作系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)特色。

1.1整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，兼容性強(qiáng)，能與現(xiàn)有電力mis網(wǎng)和其他監(jiān)控系統(tǒng)互融，提供完整的維護(hù)業(yè)務(wù)平臺(tái)。

1.2可多級(jí)靈活組網(wǎng)、任意組合。

1.3采用國(guó)際最新的mpeg-1圖像壓縮處理技術(shù)，圖像清晰，畫面質(zhì)量高，占用帶寬小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

1.4具有設(shè)計(jì)獨(dú)到的視頻流量管理功能和功能完善的錄像管理體系。1.5具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。

1.6系統(tǒng)穩(wěn)定性高，體積小，便于安裝。是高度工程化的產(chǎn)品。1.7有專為電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)的紅外測(cè)溫和門禁管理功能接口。1.8系統(tǒng)具有很強(qiáng)的安全性，適合電力系統(tǒng)的要求。

1.9系統(tǒng)支持基于瀏覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，可以方便的使用。

1.10系統(tǒng)設(shè)備先進(jìn)，五年內(nèi)不會(huì)因技術(shù)陳舊造成整個(gè)系統(tǒng)性能不高和過早淘汰。

二、主要技術(shù)手段。

2.1流媒體管理技術(shù)。

對(duì)于一個(gè)基于tcp/ip網(wǎng)絡(luò)的圖像傳輸系統(tǒng)，如果僅僅滿足于圖像能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由于視頻源眾多，情況各異，圖像監(jiān)控所需的視頻傳輸數(shù)據(jù)往往會(huì)彼此或和其他系統(tǒng)爭(zhēng)用帶寬。若只有一、二個(gè)視頻源，情況尚可忍受；若視頻源超過一定數(shù)目，需要調(diào)看圖像的用戶又多的話，局面就會(huì)混亂不堪。其后果就是圖像質(zhì)量下降、延遲、停滯，甚至造成系統(tǒng)癱瘓。無疑這是用戶所不能接受的。

包括所有模擬信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、電壓電流的采集及設(shè)備遠(yuǎn)程控制等，相對(duì)來說，這是遙測(cè)遙控系統(tǒng)中比較成熟的技術(shù)。anyshow變電站遙視警戒系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采控模塊系統(tǒng)穩(wěn)定，準(zhǔn)確性高。通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的485總線方式，可以很方便接入各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備。本方案采用我公司開發(fā)生產(chǎn)的一體化數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，具有數(shù)字輸入量，模擬輸入量和數(shù)字控制量的平滑接入能力，用于采集紅外、門禁等告警數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確率高，反應(yīng)時(shí)間短，是一款高性能的數(shù)據(jù)采控產(chǎn)品。

2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。變電站遙視警戒系統(tǒng)在tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上開發(fā)了專用通訊層，針對(duì)圖像數(shù)據(jù)的混合傳輸做了優(yōu)化處理，適合多點(diǎn)視頻和數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸，降低了系統(tǒng)資源的占用率。同時(shí)設(shè)計(jì)了專用文件傳輸協(xié)議，用于錄像文件的傳輸。該通訊層支持多種tcp/ip協(xié)議的傳輸，包括tcp、udp、多播等。

2.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、分析技術(shù)。

為了對(duì)告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，變電站遙視警戒系統(tǒng)使用了microsoft公司的sqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。并成功地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的分布存儲(chǔ)和訪問，有效地降低了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，系統(tǒng)支持對(duì)數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。

同時(shí)系統(tǒng)提供了各類數(shù)據(jù)庫(kù)。主要有告警數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史統(tǒng)計(jì)值數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)曲線數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫(kù)。從而為整體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理及分析提供了強(qiáng)有力的依據(jù)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與系統(tǒng)組網(wǎng)方式:。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。

1.1前端變電站數(shù)量。

電力變電站遙視警戒系統(tǒng)不限定前端變電站/所的數(shù)量，但前端變電站/所的數(shù)量會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。變電站遙視警戒系統(tǒng)在前端變電站/所少于等于32個(gè)時(shí)系統(tǒng)性能最佳。在前端變電站/所少于等于64個(gè)時(shí)，系統(tǒng)性能基本不受影響。當(dāng)前端變電站/所數(shù)量大于64個(gè)時(shí)，通常的做法是將這些變電站/所拆分成若干個(gè)分控中心(每個(gè)分控中心的前端變電站/所數(shù)量小于64個(gè))。在這些分控中心之上再建立一個(gè)監(jiān)控中心，從而組成一個(gè)樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。監(jiān)控中心主要完成一些對(duì)分控中心的管理(包括非實(shí)時(shí)管理，如報(bào)表、統(tǒng)計(jì)等和實(shí)時(shí)管理即接管)。

1.2傳輸信道選擇。

目前，對(duì)于變電站遙視警戒系統(tǒng)通常有以下幾種傳輸方式：

·以太網(wǎng)傳輸方式。

以太網(wǎng)傳輸方式要求各變電站（所）的光纖或微波設(shè)備提供以太網(wǎng)接口，以便于變電站（所）的圖像、聲音及數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)接口上傳至監(jiān)控中心。或者要求變電站（所）已經(jīng)和監(jiān)控中心通過局域網(wǎng)相連。變電站（所）的圖像、聲音及數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)經(jīng)過各級(jí)路由器、交換機(jī)或hub上傳至監(jiān)控中心。

·2m--以太傳輸方式。

2m--以太傳輸方式要求各變電站（所）的光纖設(shè)備提供2m接口，以便于變電站（所）的圖像、聲音及數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機(jī)通過2m--以太網(wǎng)橋上傳至監(jiān)控中心；監(jiān)控中心通過2m--以太網(wǎng)橋?qū)⒏髯冸娬荆ㄋ┑纳蟼鞯膱D像、聲音及數(shù)據(jù)匯集到中心網(wǎng)絡(luò)交換器上與局域網(wǎng)上其他機(jī)器連接，供其進(jìn)行處理。

·2m模擬傳輸方式。

2m模擬傳輸方式要求各變電站（所）的光纖設(shè)備提供2m接口，以便于變電站（所）的圖像、及數(shù)據(jù)經(jīng)2m圖像編碼器上傳至監(jiān)控中心；監(jiān)控中心經(jīng)2m圖像解碼器將各變電站（所）的圖像解碼到模擬監(jiān)視器或電視墻上，或經(jīng)過二次編碼接入中心以太網(wǎng)。同時(shí)將各個(gè)變電站（所）的數(shù)據(jù)匯集以便集中管理。

以上幾種傳輸方式的性能比較如下表：

如上圖所示，在無人值守的變電站一級(jí)建立視頻和環(huán)境監(jiān)控體系，將多個(gè)變電站的視頻和數(shù)據(jù)信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到分控中心。多個(gè)分控中心本著負(fù)荷分擔(dān)的原則，對(duì)所屬各變電站信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)行相應(yīng)的顯示、錄像和控制，同時(shí)可以通過電力系統(tǒng)提供的通訊網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心根據(jù)需要選擇觀察前端變電站的信息，并為省一級(jí)的控制中心預(yù)留通訊接口，可以隨時(shí)將信息上報(bào)，供統(tǒng)計(jì)分析之用。如前1.1前端變電站數(shù)量所敘，當(dāng)前端變電站數(shù)量n大于64時(shí)，為了系統(tǒng)的整體性能穩(wěn)定，我們需要建立分控中心；分控中心只需增加相應(yīng)的業(yè)務(wù)臺(tái)即可。

從實(shí)際的應(yīng)用來看，如果所屬變電站數(shù)目不多，分控中心和監(jiān)控控中心不需要單獨(dú)設(shè)置。也可以根據(jù)實(shí)際的需要和行政劃分不設(shè)立分控中心，而以監(jiān)控中心取代分控中心的作用。

電力系統(tǒng)短路故障分析篇五

變壓器外殼閃絡(luò)放電。當(dāng)變壓器繞組高壓引起出線相互間或它們對(duì)外殼閃絡(luò)放電時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此聲。這時(shí)，應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行停用檢查。

氣味，顏色異常。

套管閃絡(luò)放電，套管閃絡(luò)放電會(huì)造成發(fā)熱導(dǎo)致老化，絕緣受損甚至此起爆炸。

另外，吸潮過度、墊圈損壞、進(jìn)入油室的水量太多等原因會(huì)造成吸濕劑變色。

油溫異常。

冷卻器運(yùn)行不正常所引起的溫度異常。冷卻器運(yùn)行不正?；虬l(fā)生故障，如潛油泵停運(yùn)、風(fēng)扇損壞、散熱器管道積垢、冷卻效果不佳、散熱器閥門沒有打開、溫度計(jì)指示失靈等諸多因素引起溫度升高，應(yīng)對(duì)冷卻器系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和沖洗，以提高其冷卻效果。

1、假油位：油標(biāo)管堵塞；油枕吸管器堵塞；防爆管道氣孔堵塞。

2、油面低：變壓器嚴(yán)重漏油；工作人員因工作需要放油后未能及時(shí)補(bǔ)充；氣溫過低且油量不足，或是油枕容量偏小未能滿足運(yùn)行的需求。

電力系統(tǒng)短路故障分析篇六

摘要：破壞電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的最為常見的原因是各種類型的短路故障。它危害性極大，由此引發(fā)的其他電氣故障也最多。本文簡(jiǎn)要探討了各種類型的短路故障的原因、特點(diǎn)、危害、查找方法、預(yù)防措施等，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：短路原因特點(diǎn)故障短路預(yù)防。

概念。

電力系統(tǒng)的短路故障，是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。由于此時(shí)故障點(diǎn)的阻抗變得很小，電流便會(huì)在一瞬間升高，短路點(diǎn)以前的電壓下降，會(huì)影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重短路甚至?xí)斐上到y(tǒng)癱瘓。

在正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)外，相與相或者相與地之間是絕緣的。三相系統(tǒng)中，短路故障的基本類型為三相短路、兩相短路、單相短路、單相短路接地、兩相短路接地等。其中，三相短路屬對(duì)稱短路，其它形式的短路，均屬不對(duì)稱短路；在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路接地故障最為常見，大約占短路故障的65%，兩相短路約占10%，兩相短路接地約占20%，發(fā)生三相短路故障的可能性最小，雖然只占短路故障的5%[1]左右，卻是危害系統(tǒng)最嚴(yán)重的，在實(shí)際中一定要引起我們的足夠重視。

1．1單相接地短路：是指三相交流供電系統(tǒng)中一根相線與大地成等電位狀態(tài)，既該相線的電位與大地的電位相等，都是“零”。通俗的講就是a相或b相或c相一相接地。

1．2兩相短路：任意兩相導(dǎo)線，直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起。通俗講指兩相直接短接在一起。

1．3兩相短路接地：是指三相交流供電系統(tǒng)中兩根相線與大地成等電位狀態(tài)了。通俗講就是a、b、c三相中的任意兩相同時(shí)與大地的無電阻的直接連接。

1．4三相短路：就是電力系統(tǒng)內(nèi)a、b、c三相在某一點(diǎn)的零電阻、零電抗的直接連接。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，破壞程度很大。

三相短路分三種：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪?；兩相之間短路；三相全部短路。發(fā)生短路的原因。

產(chǎn)生短路的原因有很多，既有客觀的，也有主觀的，但是主要原因是電氣設(shè)備載流部分的相間絕緣或者相對(duì)地絕緣被損壞。

2．1由于設(shè)計(jì)、制造、安裝、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍斐傻脑O(shè)備缺陷發(fā)展成為短路。如選擇電纜截面太小或擴(kuò)大生產(chǎn)增加負(fù)荷使電路超載、過載，長(zhǎng)期持續(xù)下去，就可能造成絕緣老化或者絕緣的完全失效，導(dǎo)致短路。

2．2假冒、偽劣電器設(shè)備的絕緣不合格也會(huì)造成短路。

2．3氣候惡劣，低溫導(dǎo)線覆冰引起架空線倒桿斷線造成短路；架空線路弧垂不一致或弧垂太大，刮大風(fēng)時(shí)會(huì)引起短路；雷電沖擊使架空線路的絕緣子發(fā)生閃絡(luò)短路；環(huán)境溫度過高、機(jī)械損傷等。

2．4誤操作引起的短路故障。工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉刀閘，引起電弧短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶電誤合接地刀閘造成的短路故障。檢修人員在檢修低壓帶電開關(guān)設(shè)備時(shí)，距離帶電體較近，未采取必要的安全措施防止短路造成故障。

2．5電纜、變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備中載流部分的絕緣材料在運(yùn)行中損壞[1]。

2．6動(dòng)物作祟，如鳥獸跨接在裸露的載流部分；老鼠竄入高壓配電室造成短路故障；老鼠咬破置于管道中的電纜絕緣等。

短路特點(diǎn)。

電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，電流劇增，短路電流比正常工作時(shí)的電流要大幾十倍，甚至幾百倍，在高壓下，電流可達(dá)數(shù)千萬安。因此應(yīng)千方百計(jì)限制短路電流，并使短路電流持續(xù)時(shí)間盡量縮短。

3．1短路點(diǎn)距離電源越進(jìn)線路阻抗越小，短路電流會(huì)越來越大。

3．2短路故障持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，直接導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞的厲害程度，時(shí)間越長(zhǎng)損壞越嚴(yán)重。

短路故障引起的后果是破壞性的。

具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4．1當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電氣設(shè)備，同時(shí)很大的短路電流會(huì)通過設(shè)備使發(fā)熱增加，當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可能使設(shè)備過熱，使導(dǎo)體發(fā)紅，甚至溶化損壞絕緣，破壞設(shè)備。

4．2在供電系統(tǒng)中，強(qiáng)大的短路電流，特別是沖擊電流，使兩相鄰導(dǎo)體之間產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力。一般可以計(jì)算為：

f(3)=■.im2.l/a×10一7(n)(三相短路)。

f(2)=2.l/a×10一7(n)(單相短路)。

由上式可見，短路電流越大，電動(dòng)力越大，破壞性越強(qiáng)。這種電動(dòng)力可能使母線變形，使母線定固件損壞，也可能使開關(guān)相鄰刀片變形，開關(guān)損壞。

4．3電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，有可能使并列運(yùn)行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，使整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞，引起大片地區(qū)的停電。這是短路故障最嚴(yán)重的后果。

4．4短路產(chǎn)生的電弧、火花可能引發(fā)惡性事故，如火災(zāi)、電擊、爆炸等。

4．5短路故障發(fā)生后，短路點(diǎn)電壓將降到零，短路點(diǎn)附近各點(diǎn)的電壓也將明顯降低，對(duì)用戶工作影響很大，系統(tǒng)中最主要的負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩同它的端電壓的平方成正比，電壓下降時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩將明顯降低，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，以致造成產(chǎn)品報(bào)廢及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。

4．6不對(duì)稱接地短路所造成的不平衡電流，將產(chǎn)生零序不平衡磁通。會(huì)在鄰近的平行線路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，將會(huì)造成對(duì)通信的干擾，并危及設(shè)備和人身的安全。

短路的預(yù)防。

為了保證安全可靠供電，除設(shè)計(jì)時(shí)要科學(xué)、合理以外，還應(yīng)采取各種必要的安全措施，減少各類短路故障的發(fā)生。

5．1做好短路電流的計(jì)算工作，選擇正確的電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備的額定電壓和線路的額定電壓相符。

5．2對(duì)繼電保護(hù)的整定值和熔體的額定電流要正確選擇，采用速斷保護(hù)裝置，以便發(fā)生短路時(shí)能迅速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時(shí)間，把短路造成的損失降到最小。

5．3采用電抗器。以增加系統(tǒng)的阻抗來限制短路電流。

5．4變電站要安裝避雷針，變壓器附近和線路上要安裝避雷器，減少惡劣天氣中雷擊造成的災(zāi)害。

5．5始終保持線路弧垂一致并符合安全規(guī)定，保證架空線路施工質(zhì)量。

5．6對(duì)帶電安裝和檢修電氣設(shè)備的工作，工作人員一定要注意力要高度集中、防止出現(xiàn)錯(cuò)接線、誤操作。

5．7一旦發(fā)生故障，要從電力系統(tǒng)中把故障線路或設(shè)備切斷，使其余部分可以繼續(xù)運(yùn)行。

5．8平時(shí)要加強(qiáng)管理。及時(shí)清除導(dǎo)電粉塵、防止導(dǎo)電粉塵進(jìn)入電氣設(shè)備；防止老鼠等小動(dòng)物進(jìn)入高壓配電室，爬上電氣設(shè)備。

5．9保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。維護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，正確操作電氣設(shè)備，禁止帶負(fù)荷拉刀閘，帶電合接地刀閘。線路施工、維護(hù)人員在距帶電部位距離較近的地方工作，要采取防止短路的措施。要對(duì)線路、設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理各類缺陷。

小結(jié)。

通過對(duì)電力系統(tǒng)短路故障的淺析，可以在實(shí)際運(yùn)用中更快的了解故障的原因，做好相應(yīng)的預(yù)防措施。同時(shí)也能加快對(duì)故障的維修處理，縮短短路故障運(yùn)行時(shí)間，盡可能把損失降到最低，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏道止.電力系統(tǒng)分析[m].北京:中國(guó)電力出版社，2004.[2]劉萬順.電力系統(tǒng)故障分析[m].北京:中國(guó)電力出版社，2004.

電力系統(tǒng)短路故障分析篇七

本文淺談了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性的要求以達(dá)到在電力系統(tǒng)被保護(hù)元件發(fā)生故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能自動(dòng)、有選擇性地將發(fā)生故障元件從電力系統(tǒng)中切除掉來保證無故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，使故障元件避免繼續(xù)遭到損害，以減少停電的范圍的最終目的；供電系統(tǒng)覆蓋的地域廣、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備的隱患和各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生難以避免。在電力系統(tǒng)中的任何事故，都有可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，為了確保配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置，分析繼電保護(hù)的故障和總結(jié)常見的一般故障的處理方法。

在電力系統(tǒng)被保護(hù)元件發(fā)生故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能自動(dòng)、有選擇性地將發(fā)生故障元件從電力系統(tǒng)中切除掉來保證無故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，使故障元件避免繼續(xù)遭到損害，以減少停電的范圍;同時(shí)，繼電保護(hù)裝置也是電力系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，可以及時(shí)測(cè)量系統(tǒng)電流電壓，從而反映系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

繼電保護(hù)一般由輸入部分、測(cè)量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分組成?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入部分一般是要進(jìn)行必要的前置處理。測(cè)量信號(hào)要轉(zhuǎn)換為邏輯信號(hào)，根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息，按照一定的邏輯關(guān)系組合運(yùn)算最后確定執(zhí)行動(dòng)作，由輸出執(zhí)行部分完成最終任務(wù)。

繼電保護(hù)整定的基本要求也應(yīng)當(dāng)滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性的要求。為實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的四個(gè)基本特性，必須對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行最科學(xué)的選擇及應(yīng)用。這就用到了技術(shù)人員通常說的整定計(jì)算。整定計(jì)算是通過對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)系統(tǒng)各點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算，從而得到短路電路、暫態(tài)電流、勵(lì)磁涌流等等各種數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析確定各種保護(hù)的定值，來保證繼電器的可靠性和選擇性。對(duì)于保護(hù)對(duì)象的分析中，了解常見的故障類型，從而加上延時(shí)、方向以及電壓閉鎖等元素來保障繼電保護(hù)的靈敏性和選擇性。

(一)過流保護(hù)。

1、反時(shí)限過電流保護(hù)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短；短路電流越小，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過電流保護(hù)。主要應(yīng)用于一般用戶端的進(jìn)線保護(hù)。

2、定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān)，時(shí)間是恒定的，時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來獲得的。在10kv中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時(shí)限過電流保護(hù)。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時(shí)間繼電器和一只信號(hào)繼電器構(gòu)成。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間只決定于時(shí)間繼電器的預(yù)先整定的時(shí)間，而與被保護(hù)回路的短路電流大小無關(guān)，所以這種過電流保護(hù)稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。它一般采用直流操作，須設(shè)置直流屏。一般應(yīng)用在電力系統(tǒng)中變配電所，作為10kv出線開關(guān)的電流保護(hù)。

3、過電流保護(hù)的保護(hù)范圍是可以保護(hù)設(shè)備的全部，也可以保護(hù)線路的全長(zhǎng)，還可以作為相臨下一級(jí)線路穿越性故障的后備保護(hù)。

4、動(dòng)作電流的整定計(jì)算。過流保護(hù)裝置中的電流繼電器動(dòng)作電流的整定原則，是按照躲過被保護(hù)線路中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來考慮的。也就是只有在被保護(hù)線路故障時(shí)才啟動(dòng)，而在最大負(fù)荷電流出現(xiàn)時(shí)不應(yīng)動(dòng)作。減少拒動(dòng)和誤動(dòng)作幾率，是繼電保護(hù)可靠性的重點(diǎn)。

為此必須滿足以下兩個(gè)條件：

(1)在正常情況下，出現(xiàn)最大負(fù)荷電流時(shí)(即電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和自啟動(dòng)電流，以及用戶負(fù)荷的突增和線路中出現(xiàn)的尖峰電流等)不應(yīng)動(dòng)作。

(2)保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)能可靠地返回。

5、動(dòng)作時(shí)限的整定原則：為使過電流保護(hù)具有一定的選擇性，各相臨元件的過電流保護(hù)應(yīng)具有不同的動(dòng)作時(shí)間。各級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是由末端向電源端逐級(jí)增大的?？墒?，越靠近電源端線路的阻抗越小，短路電流將越大，而保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。也就是說過電流保護(hù)存在著缺陷。這種缺陷就必須由電流速斷保護(hù)來彌補(bǔ)不可。

(二)、電流速斷保護(hù)。

(1)電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)是一種無時(shí)限或略帶時(shí)限動(dòng)作的一種電流保護(hù)。它能在最短的時(shí)間內(nèi)迅速切除短路故障，減小故障持續(xù)時(shí)間，防止事故擴(kuò)大。電流速斷保護(hù)又分為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)兩種。

電流速斷保護(hù)的構(gòu)成：電流速斷保護(hù)是由電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動(dòng)元件)、電磁式信號(hào)繼電器(作為信號(hào)元件)構(gòu)成的。它一般不需要時(shí)間繼電器。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則和保護(hù)范圍：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)與過電流保護(hù)的區(qū)別，在于它的動(dòng)作電流值不是躲過最大負(fù)荷電流，而是必須大于保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大短路電流。當(dāng)在被保護(hù)線路外部發(fā)生短路時(shí)，它不會(huì)動(dòng)作。

(2)延時(shí)電流速斷保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)最大的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，但只能保護(hù)線路的首端。而定時(shí)限過電流保護(hù)雖能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，但動(dòng)作時(shí)限太長(zhǎng)。因此，它的保護(hù)范圍就必然會(huì)延伸到下一段線路的始端去。這樣，當(dāng)下一段線路始端發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)也會(huì)起動(dòng)。為了保證選擇性的要求，須使其動(dòng)作時(shí)限比下一段線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，其動(dòng)作電流也要比下一段線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大一些。略帶延時(shí)的電流速斷保護(hù)可作為被保護(hù)線路的主保護(hù)。

(三)、兩(三)段式過電流保護(hù)組合裝置由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，所以不能作為線路的主保護(hù)，而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù)；略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，可作為本線路的主保護(hù)，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)；定時(shí)限過電流保護(hù)既可作為本級(jí)線路的后備保護(hù)（當(dāng)動(dòng)作時(shí)限短時(shí)，也可作為主保護(hù)，而不再裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)），還可以作為相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)，為集合保護(hù)優(yōu)點(diǎn)和簡(jiǎn)化保護(hù)配置及整定計(jì)算，同時(shí)對(duì)線路進(jìn)行可靠而有效的保護(hù)，常把瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、延時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成分段式電流保護(hù)。工作中常見兩段式電流保護(hù)。

(四)、差速保護(hù)。

在小容量的降壓變壓器上常采用電流速斷保護(hù)，當(dāng)靈敏度不夠時(shí)，可采用差動(dòng)電流速斷保護(hù)。因此，差動(dòng)電流速斷保護(hù)實(shí)質(zhì)上就是提高靈敏度而裝設(shè)在差動(dòng)回路內(nèi)電流速斷保護(hù)，它瞬時(shí)動(dòng)作于斷路器跳閘。差動(dòng)電流速斷保護(hù)動(dòng)作迅速，但由于整定值大，用于大容量變壓器時(shí)靈敏度很低。

差動(dòng)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)該按照避越變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流和外部故障時(shí)的最大不平衡電流來整定。

(五)、過負(fù)荷。

利用一個(gè)電流元件和時(shí)間元件，構(gòu)成過電流解列裝置。它的時(shí)間整定一般大于后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。過負(fù)荷采用三相電流中任何一相作為動(dòng)作量即可，因?yàn)檫^負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)的三相功率是平衡的。

對(duì)于0.4mva及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。當(dāng)過負(fù)荷動(dòng)作后，僅給出信號(hào)，以引起值班人員的注意，因?yàn)樽儔浩髟试S一定范圍的過負(fù)荷。

1、定值問題。

1)整定計(jì)算誤差2)人為整定錯(cuò)誤3)元器件老化及損壞4)微保裝置校對(duì)系數(shù)偏差。

2、電源問題。

1)逆變穩(wěn)壓電源的波紋系數(shù)過高或輸出功率不足、穩(wěn)定性差；

3)微保帶直流電源操作插件極易損壞高集成度的插件，如要操作，必須有人監(jiān)護(hù)，優(yōu)先停裝置電源。

3、電流互感飽和故障。

1)在常態(tài)短路情況下，越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數(shù)增大而增大，當(dāng)電流速斷保護(hù)使靈敏度降低時(shí)就可能阻止動(dòng)作。

2)在線路短路時(shí)，由于電流互感器的電流出現(xiàn)了飽和，而再次感應(yīng)的二次電流小或者接近于零，也會(huì)導(dǎo)致定時(shí)限過流保護(hù)裝置無法展開動(dòng)作。當(dāng)在配電系統(tǒng)的出口線過流保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)而導(dǎo)致配電所進(jìn)口線保護(hù)動(dòng)作了，則會(huì)使整個(gè)配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷電的狀況。

4、開關(guān)保護(hù)設(shè)備的問題或開關(guān)柜使用不當(dāng)。

采用負(fù)荷開關(guān)或與其組合的繼電器設(shè)備系統(tǒng)作為開關(guān)保護(hù)的設(shè)備。試驗(yàn)時(shí)需檢驗(yàn)二次回路是否正常，斷路器機(jī)械結(jié)構(gòu)和線圈是否完好，斷路器手車是否到試驗(yàn)位置，開關(guān)柜的接地刀閘是否到位，保護(hù)裝置和斷路器的供電熔絲是否到位。

2)參照法：通過對(duì)正常設(shè)備和非正常設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)對(duì)比，找出不正常設(shè)備的故障點(diǎn)，或者將故障裝置的各種參數(shù)或以前的檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行比較，差別較大的部位就是故障點(diǎn)。這個(gè)方法主要用于檢查接線錯(cuò)誤、定值校驗(yàn)過程中測(cè)試值與預(yù)想值有比較大差異的故障。在進(jìn)行改造和設(shè)備更換之后二次接線不能正確恢復(fù)時(shí)，可參照同類設(shè)備的接線。并在繼電器定值校驗(yàn)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測(cè)試值與整定值相差得比較遠(yuǎn)，此時(shí)，不可以輕易做出判斷，判斷該繼電器特性不好，應(yīng)當(dāng)調(diào)整繼電器上的刻度值，可用同只表計(jì)去測(cè)量其他相同回路同類繼電器進(jìn)行比較。

3)短接法：將回路某一段或一部分用短接線短接，來進(jìn)行判斷故障是否存在短接線范圍內(nèi)或者其他地方，這樣來確定故障范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動(dòng)作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點(diǎn)是否完好。

4)模擬法：該方法是指在良好的裝置上根據(jù)原理圖(一般由廠家配合)對(duì)其部位進(jìn)行脫焊、開路或改變相應(yīng)元件參數(shù)，觀察裝置有無相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn)，若有相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn)，則故障部位或損壞的元件被確認(rèn)。

繼電保護(hù)的完好運(yùn)行是電力系統(tǒng)的重要安全保障。在安全第一的今天，合理的人員配置，使人員調(diào)度和協(xié)助能順利進(jìn)行，明確人員工作目標(biāo)，保證電力正常運(yùn)行；完善規(guī)章制度，根據(jù)繼電保護(hù)的特點(diǎn)，健全和完善保護(hù)裝置運(yùn)行管理的規(guī)章制度，對(duì)二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，對(duì)綜合自動(dòng)化變電站而言，容易實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

六、總結(jié)。

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)快速提高，繼電保護(hù)技術(shù)也會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，其將沿著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化的發(fā)展方向去發(fā)展。這對(duì)繼電保護(hù)從業(yè)者提出了更高的要求，也開拓了更廣闊的天地。我們將不斷學(xué)習(xí)和總結(jié)繼電保護(hù)技術(shù)，推動(dòng)新技術(shù)的引進(jìn)、應(yīng)用，為我國(guó)電力技術(shù)的進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

電力系統(tǒng)短路故障分析篇八

本周看得文獻(xiàn)：

[1].陳永進(jìn)，任霞，黃雯瑩.考慮天氣變化的可靠性評(píng)估模型與分析[j].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004，28（21）。

[2].孫可，韓禎祥，曹一家.復(fù)雜電網(wǎng)連鎖故障模型評(píng)估[j].電網(wǎng)技術(shù)，2005，29（13）。

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[4].孫羽，王秀麗，王建學(xué)，謝紹宇.電力系統(tǒng)短期可靠性評(píng)估綜述[j].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（8）。

[5].寧遼逸，吳文傳，張伯明.電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中元件時(shí)變運(yùn)停模型分析[j].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（16）。

與天氣模型有關(guān)的綜述：

文獻(xiàn)[1]中提到天氣的雙狀態(tài)模型，根據(jù)ieee對(duì)天氣的分類方法，將天氣的期望值分為正常天氣和惡劣天氣兩種，建立了居于這兩種天氣狀態(tài)的天氣的數(shù)學(xué)模型。文獻(xiàn)中指出，元件的故障是其所處天氣的連續(xù)函數(shù)，在此，將天氣處理為一個(gè)狀態(tài)足夠小但可以完全描述“故障聚集”的有限個(gè)狀態(tài)的函數(shù)。通過計(jì)算出雙態(tài)天氣條件下元件的故障率，在此基礎(chǔ)上其可靠性指標(biāo)的計(jì)算方法分為4種故障情況：nn,na,an,aa，并考慮兩種情況：

1、在惡劣條件下元件的可維修；

2、在惡劣天氣條件下故障元件不可維修，必須等到惡劣天氣結(jié)束，正常天氣結(jié)束后才可以維修，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行可靠性參數(shù)的計(jì)算，利用markov過程進(jìn)行推到，計(jì)算出4種情況下的故障率，最后算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。通過對(duì)可靠性指標(biāo)的誤差分析，得出惡劣天氣是元件的可維修性對(duì)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)有所改善，且系統(tǒng)故障率隨故障發(fā)生在惡劣天氣下的百分比的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)。

文獻(xiàn)[2]中在討論電網(wǎng)連鎖故障的基礎(chǔ)上，分別從電力系統(tǒng)角度和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的角度對(duì)已有的電網(wǎng)連鎖故障模型進(jìn)行分析和評(píng)述，其中提及opa模型，opa模型的核心是一研究負(fù)荷變化為基礎(chǔ)，探討輸電系統(tǒng)系列大停電的全局動(dòng)力學(xué)行為特征。模型涵蓋了慢速和快速兩個(gè)時(shí)間量程，并引入了具有自組織特性的沙堆模型對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行模擬。其基礎(chǔ)是直流潮流方程，模型要求系統(tǒng)必須滿足一下的約束條件：在實(shí)現(xiàn)功率平衡和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)不注入功率的基礎(chǔ)上保證發(fā)電機(jī)輸出功率和線路潮流分別小于其極限值。其不足之處在于：所使用的網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點(diǎn)數(shù)目少，與實(shí)際電網(wǎng)差距很大；假設(shè)了所有系統(tǒng)元件相同的簡(jiǎn)單理想情況；電網(wǎng)的控制是通過模型中很少的幾個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)的；模型參數(shù)與實(shí)際參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不明確；未能揭示模型所體現(xiàn)出的自組織特性在電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行和控制之間的分配原則。

文獻(xiàn)[3]中在建立兩狀態(tài)模型的基礎(chǔ)上拓展為三狀態(tài)天氣評(píng)估模型，并將馬爾可夫發(fā)運(yùn)用于該模型，推到出系統(tǒng)的故障率，故障平均持續(xù)時(shí)間等指標(biāo)的計(jì)算公式。

文獻(xiàn)[4]提到的短期線路的可靠性模型中，考慮天氣狀況的線路模型可概括為4種。

文獻(xiàn)[5]中指出，對(duì)于架空線路等暴露性設(shè)備，適合于采用非時(shí)齊馬爾可夫過程建模；而對(duì)于變壓器等封閉性設(shè)備，適合于采用非馬爾可夫過程建模。

朱梅梅2014-4-4。

電力系統(tǒng)短路故障分析篇九

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛的發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域建設(shè)事業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，尤其是在作為我國(guó)重要能源領(lǐng)域的電力系統(tǒng)，其近年來也獲得了蓬勃的發(fā)展，不僅在電力資源供應(yīng)生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率的提高方面，在電力資源供應(yīng)質(zhì)量及安全性方面，也取得了極大的突破，其對(duì)于保障人們的日常生活及企業(yè)生產(chǎn)用電供應(yīng)，及提升人們生活質(zhì)量的過程中，發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而在電力領(lǐng)域快速發(fā)展的過程中，其存在的問題也不斷顯現(xiàn)出來，其中尤以電力變壓器故障引發(fā)的問題最為嚴(yán)峻，由于電力變壓器是電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備，其主要負(fù)責(zé)電力能源的轉(zhuǎn)化，其在電力系統(tǒng)中的地位十分重要，因而其一旦出現(xiàn)故障，將極大的影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至由此引發(fā)一系列的安全事故等，因此定期對(duì)電力變壓器進(jìn)行檢查維護(hù)，及時(shí)排查其存在的故障，并采取相應(yīng)的處理，對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，有著重要意義。下文將就電力變壓器存在的主要故障原因及處理方法進(jìn)行詳細(xì)探討。

1.1變壓器油質(zhì)下降。

在電力變壓器中，通常要加入適量相應(yīng)的油，以保障電力變壓器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，然而由于電力變壓器在長(zhǎng)期使用的過程中，如果不對(duì)其中的油進(jìn)行定期檢驗(yàn)及更換的話，由于其會(huì)混入潮氣，及水分等，其會(huì)對(duì)油的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響，加之電力變壓器在長(zhǎng)期使用過程中，其產(chǎn)生的高溫也會(huì)使得油的質(zhì)量出現(xiàn)下降，甚至使油質(zhì)變壞，而油質(zhì)一旦變壞后，其就會(huì)影響到電力變壓器的絕緣性能，變壓器絕緣性能一旦出現(xiàn)問題，就很容易引發(fā)一系列的變壓器故障，甚至引發(fā)安全事故。因此相關(guān)工作人員應(yīng)定期對(duì)變壓器中的油質(zhì)進(jìn)行定期檢測(cè)，通常來說剛使用的變壓器中，其油質(zhì)顏色是淺黃色的，隨著電力變壓器的不斷使用，其顏色會(huì)逐漸變深，變?yōu)闇\紅色，而當(dāng)油的顏色變?yōu)楹谏珪r(shí)，說明油質(zhì)已經(jīng)變壞了，在這樣的情況下，為了避免線圈繞組間等元件，出現(xiàn)被電流擊穿的情況，就需要對(duì)變壓器中的油進(jìn)行更換處理了。因此定期對(duì)變壓器中的油進(jìn)行化驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)油質(zhì)下降的油，根據(jù)油質(zhì)下降的程度，分別采取過濾及再生處理，提升油質(zhì)后，再投入使用，或者對(duì)于不能恢復(fù)油質(zhì)的油進(jìn)行更換處理，對(duì)于保障電力變壓器的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，有著積極作用[1]。

1.2內(nèi)部聲音異常。

由于電力變壓器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其電磁交流聲頻率，通常會(huì)保持在較為穩(wěn)定的水平，因而其不會(huì)出現(xiàn)異常聲音，而一旦變壓器非正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生異常聲音，因此工作人員可以根據(jù)變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否存在異常聲音來判斷變壓器是否存在故障。通常來說，變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)部出現(xiàn)異常聲音，其原因很多，具體來說主要有以下幾種：一是變壓器發(fā)生短路情況，由于短路電流的存在，其會(huì)導(dǎo)致異常聲音的出現(xiàn)，處理方法就是關(guān)閉電源的，對(duì)變壓器的電路接線及接地情況進(jìn)行檢查，并予以修復(fù)；二是內(nèi)部電壓過高。由于其內(nèi)部電壓過高，會(huì)導(dǎo)致鐵芯在接地時(shí)，引發(fā)其斷路，由此使得外殼及鐵芯同時(shí)感受到過高電壓，最終導(dǎo)致異常聲音，處理方法就是定期對(duì)變壓器電壓進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于出現(xiàn)過高電壓情況，要及時(shí)予以降低處理；三是零件松動(dòng)。變壓器中零件松動(dòng)，也會(huì)使得其在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)異常聲音，處理方法是關(guān)閉電源，查找出現(xiàn)松動(dòng)的零件并予以扭緊處理，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)變壓器零件狀態(tài)的定期檢查；四是過載運(yùn)行。該原因是變壓器出現(xiàn)異常聲音的最為常見的一種故障之一，由于變壓器過載，其會(huì)導(dǎo)致沉重聲音的出現(xiàn)，處理方法就是檢查變壓器用電器情況，并關(guān)閉部分用電器[2]。

1.3自動(dòng)跳閘故障。

在變壓器故障中，一種十分常見的故障就是變壓器自動(dòng)跳閘，其引發(fā)原因主要有外部因素及內(nèi)部因素，在出現(xiàn)變壓器自動(dòng)跳閘故障時(shí)，工作人員首先要對(duì)其引發(fā)因素進(jìn)行分析排查，如果是由于人為操作不當(dāng)引發(fā)的跳閘，則可以直接采取送電操作，跳過內(nèi)部因素排查階段。若是有內(nèi)部因素引發(fā)的自動(dòng)跳閘，工作人員就需要進(jìn)行全方位徹底的檢查。由于變壓器中有較多可燃性物質(zhì)，因而其一旦發(fā)生故障，很可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故。變壓器著火的主要原因有內(nèi)部故障方面，內(nèi)部故障引發(fā)變壓器散熱器出現(xiàn)損毀，導(dǎo)致其中的油溢出，從而引發(fā)火災(zāi)，處理方法就是定期對(duì)變壓器內(nèi)部元件進(jìn)行檢查，及時(shí)排除老舊磨損的元件，避免火災(zāi)事故的發(fā)生。此外，還有油枕壓力過大，也會(huì)引發(fā)變壓器火災(zāi)[3]。

1.4變壓器油溫激增。

此種故障其引發(fā)主要原因有過載運(yùn)轉(zhuǎn)，及冷卻裝置失靈等，其處理方法主要有，為了有效控制變壓器上層油溫，可在其中配備溫度計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)控其溫度，并予以有效控制。如果是由于變壓器過載所導(dǎo)致的油溫激增，可以采取減少變壓器負(fù)荷的方式，予以處理。若減輕其負(fù)載后，其油溫仍難以下降，需關(guān)閉變壓器，并查找其故障原因。若是冷卻裝置失靈引發(fā)的油溫激增，可以終止變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)，并核查其冷卻裝置，排查故障并予以修復(fù)。

結(jié)語。

由以上可以看出，電力變壓器在保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，發(fā)揮關(guān)鍵作用，因此加大對(duì)電力變壓器故障原因及處理方法的相關(guān)研究，有著積極意義。

參考文獻(xiàn)。

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電力系統(tǒng)短路故障分析篇十

導(dǎo)致短路發(fā)生的最終原因是承載電力的載體絕緣受到破壞，引起絕緣破壞的原因主要有：

1、電氣設(shè)備絕緣材料的自然老化、污穢或機(jī)械損傷。

2、雷擊引起過電壓，自然災(zāi)害引起桿塔倒地或斷線。

3、鳥獸跨接導(dǎo)線引起短路。

4、運(yùn)行人員誤操作（如檢修后未拆除地線就合閘等）。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，各類短路發(fā)生的幾率不同，其中單相接地發(fā)生得最多，三相短路發(fā)生得最少。根據(jù)某些系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)資料，在所有短路故障中，三相短路占5%，單相接地占65%，兩相短路占10%，兩相接地短路占20%。雖然三相短路發(fā)生的幾率最小，但其產(chǎn)生的后果最嚴(yán)重，同時(shí)它又是分析不對(duì)稱故障的基礎(chǔ)，因此將重點(diǎn)進(jìn)行研究。

二、短路對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電氣設(shè)備的危害短路故障一旦發(fā)生，往往造成十分嚴(yán)重的后果，主要有：、電流急劇增大。短路時(shí)的電流要比正常工作電流大得多，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)正常電流的十幾倍。大型發(fā)電機(jī)出線端三相短路電流可達(dá)幾萬甚至十幾萬安培。這樣大的電流將產(chǎn)生巨大的沖擊力，使電氣設(shè)備變形或損壞，同時(shí)會(huì)大量發(fā)熱使設(shè)備過熱而損壞。有時(shí)短路點(diǎn)產(chǎn)生的電弧可能直接燒壞設(shè)備。

2、電壓大幅度下降。三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的電壓為零，短路點(diǎn)附近的電壓也明顯下降，這將導(dǎo)致用電設(shè)備無法正常工作，例如異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)。

3、可能使電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞。電力系統(tǒng)發(fā)生短路后，發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率減少，而原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率來不及相應(yīng)減少，從而出現(xiàn)不平衡功率，這將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加速。有的發(fā)電機(jī)加速快，有的發(fā)電機(jī)加速慢，從而使得發(fā)電機(jī)相互間的角度差越來越大，這就可能引起并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，引起大片地區(qū)停電。

4、不對(duì)稱短路時(shí)系統(tǒng)中將流過不平衡電流，會(huì)在鄰近平行的通訊線路中感應(yīng)出很高的電勢(shì)和很大的電流，對(duì)通訊產(chǎn)生干擾，也可能對(duì)設(shè)備和人身造成危險(xiǎn)。

5、使系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓降低，給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失。

6、破壞系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，甚至引起系統(tǒng)強(qiáng)烈振蕩，造成大面積停電或使整個(gè)電力系統(tǒng)瓦解。

7、巨大的短路電流將在周圍空間產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁場(chǎng)，尤其是不對(duì)稱短路所產(chǎn)生的不平衡交變磁場(chǎng)，會(huì)對(duì)周圍的通信網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

在以上后果中，最嚴(yán)重的是電力系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定性的破壞，整個(gè)電網(wǎng)呈現(xiàn)低電壓，在低電壓的情況下各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備電流增加，最易燒壞運(yùn)行設(shè)備的線圈，導(dǎo)致人身和設(shè)備損壞事故的不斷擴(kuò)大。

三、防范短路電流的有效措施。

短路電流的危害性很大，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的專家、企業(yè)和政府部門的研究成果，總結(jié)出一些有效的短路電流防范措施，具體措施如下：

1、合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是防范短路電流的一項(xiàng)基本措施，從電網(wǎng)的發(fā)展歷程來看，也可以將這一歷程視為不斷對(duì)低電壓等級(jí)進(jìn)行合理分區(qū)以及不斷升高電壓等級(jí)的過程。在規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采取的措施是比較多的，既可以發(fā)展更高等級(jí)的電網(wǎng)電壓，也可以在建設(shè)輸電線路時(shí)，根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)合理降低網(wǎng)絡(luò)的緊密程度；或者分片運(yùn)行減壓電網(wǎng)等，總體而言，應(yīng)該根據(jù)每個(gè)地方和各個(gè)電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇和應(yīng)用，不能不加選擇地盲目使用。

2、正確選擇電網(wǎng)的接線方式。

電網(wǎng)的接線方式對(duì)防范短路電流的發(fā)生具有重要的作用，正確的選擇會(huì)起到有效限制短路電流的效果。接線方式的種類是比較多的，根據(jù)不同的情況有不同的選擇，如當(dāng)限制的是大電流接地系統(tǒng)中的短路電流，那么可以采用部分變壓器的中心點(diǎn)不接地的接線方式；如果是發(fā)生的地點(diǎn)是在降壓變電所的話，則最有效的方式是變電器低壓側(cè)分列運(yùn)行，這種方法可以有效對(duì)低壓和中壓配電裝置里的短路電流進(jìn)行限制?？傮w原則就是要隨著不同的系統(tǒng)、不同的場(chǎng)所來選擇不同的接線方式。

3、大力發(fā)展直流輸電。

通過大力發(fā)展直流輸電也可以有效防控短路電流的產(chǎn)生。因?yàn)橥ㄟ^控制換流器觸發(fā)相位，能夠很快地對(duì)直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)會(huì)自動(dòng)將電流保持為定值，這樣就可以起到保持直流電流平穩(wěn)輸送的作用，進(jìn)而有效確保直流電網(wǎng)的正常運(yùn)作。而對(duì)與交流系統(tǒng)來說，當(dāng)使用直流輸電時(shí)，由于直流電網(wǎng)被分為多個(gè)相互間獨(dú)立的交流子系統(tǒng)，這樣就有效避免了短路電流相互注入的發(fā)生，一旦出現(xiàn)短路電流就可以起到大大降低短路電流危害性的作用。

4、使用故障電流限制器。

故障電流限制器是當(dāng)前電力系統(tǒng)必備的元件之一，它在防范短路電流方面具有突出的作用，表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）通常而言，隨著電壓的不斷升高，故障電流也會(huì)越來越強(qiáng)，這時(shí)候也就越來越難以斷開。而使用故障電流器后可以有效減輕斷路器的開端負(fù)擔(dān)，電路的開斷就變得容易多了。

（2）故障電流限制器還可以快速地限制短路電流，這樣就能夠大大減輕線路的電壓損耗，同時(shí)發(fā)電機(jī)的失步概率也會(huì)顯著降低。另外系統(tǒng)電壓、頻率等的穩(wěn)定性也會(huì)得到增強(qiáng)，因短路電流所引起的電網(wǎng)和設(shè)備事故就能夠得到及時(shí)和有效的防范。

（3）由于當(dāng)前絕大部分的輸電線路其實(shí)際輸送能力都小于穩(wěn)定極限，當(dāng)出現(xiàn)短路電流時(shí)極易受損。而在引入故障電流限制器后，它可以在短路電流達(dá)到峰值之前就起作用，使大部分電力設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定極限和熱穩(wěn)定極限有效降低，同時(shí)也能夠相應(yīng)地減小電網(wǎng)的極限比，從而提高了輸電線路的利用率，確保線路輸送的安全和穩(wěn)定，并降低電網(wǎng)的整體投入。

5、加強(qiáng)變電器繞組變形的診斷工作。

電網(wǎng)系統(tǒng)其實(shí)有其脆弱的一面，很多因素，如雷擊、繼電保護(hù)誤動(dòng)等因素都很有可能造成電網(wǎng)出現(xiàn)短路。而一旦出現(xiàn)短路故障，短路電流就會(huì)強(qiáng)烈沖擊電網(wǎng)，造成變壓器繞組出現(xiàn)局部變形的現(xiàn)象，很多時(shí)候直接造成了繞組的損壞，即使沒有損壞，也會(huì)遺留下很多故障隱患，例如，會(huì)使得絕緣距離發(fā)生變化，并損害固體絕緣，引發(fā)局部放電。如果是因雷電過壓引起的，則會(huì)因餅間擊穿而產(chǎn)生突發(fā)性絕緣事故。另外，還是使繞組的機(jī)械性能下降，一旦接著再出現(xiàn)短路事故，損壞事故將無法避免。因此，當(dāng)變電器繞組因短路電流的沖擊而出現(xiàn)變形時(shí)就要及時(shí)進(jìn)行診斷和搶修，避免因二次短路的出現(xiàn)而徹底損壞。

隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的飛速發(fā)展，將各類短路事故限制在萌芽狀態(tài)，嚴(yán)格控制短路事故后果的擴(kuò)大化，已不再是科技難題，通過各界人士的共同努力我相信，日后的電力系統(tǒng)短路故障將越來越少。