【文章內容簡介】 短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。其中，除三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網絡中，以一相對地的短路故障最多，約占全部故障的90%。在中性點非直接接地的電力網絡中，短路故障主要是各種相間短路。發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機。在短路后約半個周波（）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設備在發(fā)生短路時機械應力的動穩(wěn)定性。短路電流的分析、計算是電力系統(tǒng)分析的重要內容之一。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計和運行中選擇電工設備、整定繼電保護、分析事故提供了有效手段。供電網絡中發(fā)生短路時，很大的短路電流會使電器設備過熱或受電動力作用而遭到損壞，同時使網絡內的電壓大大降低，因而破壞了網絡內用電設備的正常工作。為了消除或減輕短路的后果，就需要計算短路電流，以正確地選擇電器設備、設計繼電保護和選用限制短路電流的元件。 計算目的計算短路電流的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。在變電所和供電系統(tǒng)的設計和運行中，基于如下用途必須進行短路電流的計算：⑴選擇電氣設備和載流導體，必須用短路電流校驗其熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。⑵選擇和整定繼電保護裝置，使之能正確的切除短路故障。⑶確定合理的主接線方案、運行方式及限流措施。⑷保護電力系統(tǒng)的電氣設備在最嚴重的短路狀態(tài)下不損壞，盡量減少因短路故障產生的危害。 計算條件（1），系統(tǒng)母線電壓能維持不變。即計算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。具體規(guī)定：對于3~35KV級電網中短路電流的計算，可以認為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無限大。只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗。（2）計算高壓電器中的短路電流時，只需考慮發(fā)電機、變壓器、電抗器的電抗，而忽略其電阻；對于架空線和電纜，只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻，一般也只計電抗而忽略電阻。（3）路電流計算公式或計算圖表，都以三相短路為計算條件。因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流。能夠分斷三相短路電流的電器，一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。 短路電流計算由于短路電流計算是電網繼電保護配置設計的基礎,因此分別考慮最大運行方式(三臺發(fā)電機全部投入,系統(tǒng)環(huán)網取開網運行)時各線路未端短路的情況,最小運行方下(三臺中最小的一臺投入,系統(tǒng)按環(huán)網計算)時各線路未端短路的情況。電網等效電路圖如圖31所示 圖31 電網等效圖 d1點發(fā)生短路時流過斷路器1電流 (1)d1點短路最大運行方式下等值圖如下圖：圖32 d1點短路最大運行方式下的等值電路 進一步簡化后得如圖：圖33 簡化電路圖圖34 正序短路電路圖 其中：(2)最小運行方式兩相短路正序短路電流(3) 最大運行方式兩相短路零序短路電流。圖35 零序短路電路圖 d2點發(fā)生短路時流過斷路器2電流(1)最大運行方式正序短路電流(2)最小運行方式兩相短路正序短路電流流過斷路器5和6的短路電流為：If(2)=If(2)*IB==(3) 最大運行方式兩相短路零序短路電流,如圖所示圖36 短路等值電路 d3發(fā)生短路時流過斷路2(1)最大運行方式正序短路電流(2) 最小運行方式兩相短路正序短路電流(3) 最大運行方式兩相短路零序短路電流,如圖所示圖37 短路等值電路 d4點發(fā)生短路時流過斷路器2(1)最大運行方式正序短路電流 其中：(2)最小運行方式短路正序短路電流流過斷路器5的三相短路電流為：流過斷路器3的三相短路電流為：流過斷路器5的短路電流為：流過斷路器3的短路電流為：If2(2)=If(2)*－If1(2)= =(3)最大運行方式兩相短路零序短路電流圖38短路等值電路第4章 繼電保護距離保護的整定計算和校驗 距離保護介紹距離保護是反應故障點至保護安裝地點之間的距離（或阻抗）。并根據距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置的主要元件為距離（阻抗）繼電器，它可根據其端子上所加的電壓和電流測知保護安裝處至短路點間的阻抗值，此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。當短路點距保護安裝處近時，其測量阻抗小，動作時間短；當短路點距保護安裝處遠時，其測量阻抗增大，動作時間增長，這樣就保證了保護有選擇性地切除故障線路。用電壓與電流的比值(即阻抗)構成的繼電保護，又稱阻抗保護，阻抗元件的阻抗值是接入該元件的電壓與電流的比值：U/I=Z，也就是短路點至保護安裝處的阻抗值。因線路的阻抗值與距離成正比，所以叫距離保護或阻抗保護。距離保護分為接地距離保護和相間距離保護等。距離保護分的動作行為反映保護安裝處到短路點距離的遠近。與電流保護和電壓保護相比，距離保護的性能受系統(tǒng)運行方式的影響較小。繼電保護裝置的基本原理:我們知道在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,許多參量比正常時候都了變化，當然有的變化可能明顯，有的不夠明顯，而變化明顯的參量就適合用來作為保護的判據，構成保護。比如：根據短路電流較正常電流升高的特點，可構成過電流保護；利用短路時母線電壓降低的特點可構成低電壓保護；利用短路時線路始端測量阻抗降低可構成距離保護；利用電壓與電流之間相位差的改變可構成方向保護。除此之外，根據線路內部短路時，兩側電流相位差變化可以構成差動原理的保護。當然還可以根據非電氣量的變化來構成某些保護，如反應變壓器油在故障時分解產生的氣體而構成的氣體保護。原則上說：只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可形成某種判據，從而構成某種原理的保護，且差別越明顯，保護性能越好。繼電保護裝置的組成： 被測物理量－－→測量－－→邏輯－－→執(zhí)行－－→跳閘或信號 ↑ 整定值測量元件：其作用是測量從被保護對象輸入的有關物理量（如電流，電壓，阻抗，功率方向等），并與已給定的整定值進行比較，根據比較結果給出邏輯信號，從而判斷保護是否該起動。邏輯元件：其作用是根據測量部分輸出量的大小，性質，輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定邏輯關系工作，最后確定是否應跳閘或發(fā)信號，并將有關命令傳給執(zhí)行元件。執(zhí)行元件：其作用是根據邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如：故障時跳閘，不正常運行時發(fā)信號，正常運行時不動作等。對繼電保護的基本要求：選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行，以盡量減小停電范圍。速動性：是指保護快速切除故障的性能，故障切除的時間包括繼電保護動作時間和斷路器的跳閘時間。靈敏性：是指在規(guī)定的保護范圍內，保護對故障情況的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應在區(qū)內故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應出來。可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該動作時，它能可靠不動。即不發(fā)生拒絕動作也不發(fā)生錯誤動作。距離保護的特點：當短路點距保護安裝處近時，其量測阻抗小，動作時間短。當短路點距保護安裝處遠時，其量測阻抗大,動作時間就增長，這樣保證了保護有選擇性地切除故障線路。距離保護的動作時間 (t)與保護安裝處至短路點距離(l)的關系t=f(l),稱為距離保護的時限特性。為了滿足繼電保護速動性、選擇性和靈敏性的要求，目前廣泛采用具有三段動作范圍的時限特性。三段分別稱為距離保護的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，它們分別與電流速斷、限時電流速斷及過電流保護相對應。距離保護的第Ⅰ段是瞬時動作的，它的保護范圍為本線路全長的80～85%。第Ⅱ段與限時電流速斷相似,它的保護范圍應不超出下一條線路距離第Ⅰ段的保護范圍，并帶有高出一個△t的時限以保證動作的選擇性。第Ⅲ段與過電流保護相似，其起動阻抗按躲開正常運行時的負荷參量來選擇，動作時限比保護范圍內其他各保護的最大動作時限高出一個△t。 斷路器1距離保護的整定計算和校驗 距離保護?段的整定計算(1)動作阻抗 對輸電線路，按躲過本線路末端短路來整定。 取 。(2)動作時限 距離保護?段的動作時限是由保護裝置的繼電器固有動作時限決定，人為延時為零，即。