电力系统短路故障的特点

1.电力系统短路造成的危害

短路电流由于会产生极大的破坏力，产生的危害极大，主要的危害有以下几点：

1.1引起投资费用的增加当电流发生短路时，短路点的电弧会造成电器设备的损坏，同时由于很大的电流通过设备会使设备持续发热，从而破坏了设备的绝缘设置，造成设备的损毁。这就致使电力企业会经常进行电器设备的维修或更换，造成了费用的增加。还有可能因为高架电线温度的上升造成线路故障点的损坏，引起绝缘体破损，导线熔断等危害。更有甚者，由于电力系统发生短路，使并列运行的发电厂失去同步，造成电力系统的局部瘫痪，引起大面积的停电，从而带来不可估量的经济损失。
 

1.2给人民的财产生命造成危害由于电力系统的短路，增加了通信线路中的电磁感应的危害，也提高了跨步电压的数据，给住在附近的人民造成生命和财产的安全隐患。
 

1.3造成通信干扰如果短路的原因为接地线路不对称导致的电流不平衡，在发生短路故障时，会产生不平衡的磁通，会与邻近的线路产生较大的电力差，形成电动势能，会对通信造成极大的干扰，对设备以及人身安全也会构成危胁。
 

1.4破坏电力系统稳定性电力系统出现短路故障时，整个系统瞬间停摆，但与之同步的发电厂仍处于运行状态，因此电力系统的稳定性被打破，致使电厂的电力供给停止，造成大面积停电的现象，这是短路故障危害中最为严重的后果。
 

2.我国目前限制短路故障的方法及措施

2.1采用发电厂与电网相互接线的方式选择电网的电气主线与发电厂相接能够有效限制短路电流的产生。这种方式一般是为了限制单相接地产生的短路电流，可以采取变压器中性点不接地的方式，或采用星形接线方式的变压器来替代有系统枢纽点进行联络的自耦变压器。这种接线方式一般对于变压器和输电线路均采用低压侧分列运行方式。
 

2.2采用线路电抗器线路电抗器能够有效改善电路上的电压分布，防止无功功率不合理的流动而造成的线路功率损失。它一般用于发电厂向电网供电达到6-10千伏的配电装置中，能够有效限制短路的电流，减少电路所需的开断容量。
 

2.3发展直流输电系统直流输电系统是指由换流变压器、直流输电线路等多种直流设备组成的输电系统。直流电能够通过控制换流器来对输电系统进行快速调节，并把电流自动保存为定值，有效防范电流的剧烈变化导致电网的不稳定性。而且直流输电网不会发生短路电流的相互注入的情况，也从一定程度控制了电路的短路。
 

2.4采用FCL限制短路电流FCL是指故障电流限制器，它能够通过减轻断路器的负担来对短路电流形成限制。配置适当的限流器，能够有效改善电力系统运行频率的稳定性，能够有效的保护设备和控制电网事故。通常，电压等级越高，短路故障产生的电流就越大，越难以进行及时开断，而FCL的使用能够有效减轻开断的负担。如果FCL限流器在短路电流到达极限峰值之前发挥作用，那么可以有效降低电器设备的热稳定极限，从而大大提高输电线路的利用率，降低电力系统的投资。
 

2.5使用性能可靠的继电保护系统对于已经投入使用的变压器，必须要配备稳定可靠的直流电源系统以维护系统的正常使用。由于我国目前电力系统中，变压器通常遇到短路故障产生的巨大电流时都是自动跳闸后进行强行重启，这样会加剧变压器的损害程度。所以，目前我国的一些电力部门在逐步根据电力系统的短路故障在瞬间消除的概率和能力，对高架线路取消使用强制重合闸，或者延长合间间隔时间来减少使用重合闸，从而避免因重合闸出现故障而带来的问题。并且要经常性的对短路跳闸进行试验和检查。
 

2.6定期对变电器展开故障诊断排查工作当受到短路电流的冲击之后，变压器中的绕组会发生局部的变形，从而引起安全事故。因为变压器的绕组变形会引起绝缘体受到损伤，还降低了变压器绕组的机械性能，若再发生一次短路故障时，就会因为无法承受巨大的电流而引起设备的损毁。在实际操作中，要根据变压器的电容量的变化来判断绕组是否发生变形，并且要采用横向、纵向对比的实测来了解变压器的工作状态，保证定期对变压器进行修检，从而降低事故发生的概率，保证电网的安全运行。
 

3.电力短路的预防

首先要做好短路电流的计算工作，选择正确的电气设备，并且要采用速断装置来保护电气设备，以便在发生短路时能够迅速切断短路电流，降低损失；其次要使用电抗器来增加系统对电流的阻抗性；然后要注意电气设备安装及使用的安全性，比如在变压器附近的线路上安装避雷针，以防止雷击对设备造成影响，同时，工作人员要定期对电路和电气设备进行检修和安全隐患排查，在工作中要保持高度的注意力，防止人为的失误而产生不必要的影响；最后，要保证电力系统的安全稳定性，要加强对人员的管理和培训，当线路的维护人员在带电区域进行工作时，要采取防止短路的措施，并要加强对设备和线路的缺陷及时进行整改。结论总而言之，要提高电力系统的短路电流水平是一个复杂的系统过程，但是各相关部门一定要将控制短路电流的工作进行有效的规划。同时，还应结合现有的电力技术水平，积极推动电流市场化及相关的技术研究。
 

作者：张晓戈 单位：天津发配电及电控设备检测所