电力系统中短路电流的危害探讨

摘要：电力系统的设计规划中，不仅仅要考虑电力系统正常的运行状态，还要考虑极端状态，系统中的短路电流就是一种极端状态。分析短路电流发生的原因，做好短路电流的分析、计算为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事故在保证电路系统正常运行具有重要的作用。本研究主要针对电力系统中短路电流的危害做出相应探讨，并提出相应解决措施。

关键词：电力系统；短路电流；危害

中图分类号：F470.6 文献标识码：A

电气设备等正常运行时，电力系统处于正常的稳定状态，但出现相应故障后，可能会发生短路现象，电力系统可用仅仅3～５秒的时间过渡到短路的稳定状态。这一瞬间，系统内电流可发生复杂的变化，这些变化可能使电器设备产生过大的热量而被损坏，会降低网络内的电压影响电设备的正常运行。

1．短路电流发生后果

1.1短路电流的定义

短路电流是指在电路中由于短路而在电气元件上产生的不同于正常运行值的电流。短路电流是指电力系统在运行中相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接（短路）时流过的电流。

1.2短路电流的发生原因

短路电流的发生很大程度上取决于电力系统不够完善。电力系统不够完善可能表现为电气设备失常，电气设备在运行过程中由于长期使用不当，慢慢积累可导致电气设备存在缺陷，再加上缺乏系统维护更是增加了短路电流发生的危险性。另外，系统规划建设的不完善也对短路电流的发生有很大的危害，例如缺少避雷针，建设过程中由于种种原因而使用的劣质电线、电气设备等都可能加大短路电流的发生。此外，电力系统中的工作人员的操作失误也有可能导致短路电流的发生。因此，在电力系统中的每一个电气设备、每一段电线都需要是最严谨选择的对象，工作人员更是需要保持严谨的工作态度，保证电气设备等的正常运行，随时检查电气设备、电线等的情况，做到早发现、早维护，减轻短路电流发生的可能性。

1.3短路电流的发生后果

电力系统发生短路电流时，由于短路电流可产生瞬间的破坏性，对整个电力系统都会造成很大的伤害。供电网络发生短路时，由于瞬间发生性可能产生瞬间电流，产生巨大热量，对电气设备、电线等都会有所伤害。轻者损坏电气设备，若是采用的电气设备、电线等不符合标准，重者有可能造成火灾等现象。对于投资来说，这也是增加额外费用的原因。此外，由于瞬间电流的产生，加上地球本身就是个磁体，由于磁感效应，可增加铁塔附近的电压，对附近的生物的生命造成威胁。对于架空导线来说，瞬间电流产生的热量对架空线也造成了损伤，可能熔断导线，可使高压电线连接塔的为了增加爬电距离的绝缘子破损。由于瞬间电流的产生，可能引发足够的磁通，可对周围的其他线路系统造成影响，例如可对通讯系统产生信号干扰。

2．减轻短路电流发生的措施

电力系统中短路电流的发生不仅对系统会造成损伤，增加维护修建费用，同时对于生物的生命安全也存在巨大的威胁。由于对通讯系统信号的干扰，对人类的生活也可产生影响。短路电流的发生，对发电厂的稳定性产生巨大的威胁，发电厂为了解决威胁，需要切除用户数量，更是为人类的生活造成不便，不符合以人为本的原则，对于社会效应也有一定的影响。为了减轻这种效应，加强短路电流的保护，增加短路电流的限制措施，保证电力系统的安全性、可靠性是非常有必要的。

2.1做好短路电流的计算，基础预防

在规划设计电路系统时，除了对电网的结构要进行合理的布局，电气设备、电线等的应用选择做好充分准备，同时还要做好短路电流的计算。要想的得到精确的短路电流，在计算过程中就需要满足短路电流计算的原则。针对不同的用途的短路电流计算采用不同的标准计算，用于验算电器和导体开关电流，以及系统稳定性的短路电流，要按照工程的计划内容计算。短路电流计算时，为得到最大的短路电流，应该采用正常的接线方式进行计算。对于高压电器中的短路电流的计算，只考虑电抗，忽略发电机、变压器等的电阻。按照短路电流计算公式准确无误的进行计算。

短路电流的计算的准确无误对于整个电力系统来说具有重要的意义。可以准确的掌握电力系统的电抗，为供电部门给出准确系统容量提供理论依据。对于变压器来说，电流计算可提供变压器容量，为合理的应用提供理论依据。

2.2提高变压器的耐受能力

由于自然因素雷击等可能对电力系统中电流造成强烈冲击，使得电网发生短路。短路电流可对变压器造成严重的损害，提高变压器的耐受能力对于减轻电力系统发生短路电流的危害具有重要的作用。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心。短路电流的巨大冲击首先关顾的是变压器的额绕阻，对于绕阻的损害有轻有重，轻的不损坏，也会发生变形，对于后来的使用，有很大的危险性。绕阻发生的改变可能发生在固体绝缘上，可能发生局部放电的现象。出现自然雷击等状况时很容易引起短路电流的发生。同时绕阻的机械性能对于变压器的抗击能力至关重要。性能强则变压器的耐受能力就强，发生短路电流的可能性就小。现实作业中，变压器的绕阻电容变化就是判断绕阻是否变形的依据。通过检查电容器受损害的程度，判断电容器的可应运的时间，做到早发现早更换，保证变压器的安全可靠性。

同时，在变压器中性点加装小电抗接地可以防止单相短路电流超标，增加了电容器的耐受能力。对于加装的小电阻的大小要根据实际情况中的多方面因素来考虑。

2.3保证继电保护系统正常运行

继电保护系统是指当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。保证继电保护系统的正常运行对于预防短路电流的发生至关重要。保证继电保护系统的正常运行，需要工作人员对继电装置进行正确的安装，还要对继电装置进行定期维护，保证其正常运行。其中变压器的正常运行是至关重要的。对于变压器，一定保证其使用的安全可靠性，避免变压器内部原因而造成短路电流发生。对于未建成的电力系统来说，一定要选择容量最大、性能最好的变压器，应用最合格的电气设备，排除可能发生短路电流的客观因素。同时为减少自然灾害雷击带来的危害，各电力系统中因安装避雷针的设施。

2.4对电气设备运行状态做定期检查

电器设备的正常运行对于短路电流的发生也有很大的影响，对电器设备的运行状态进行定期检查对减少短路电流的发生具有重要的作用。一旦发现电气设备发生异常状态，就要对其进行处理，停电检修。电气设备的正常运行对于电力系统的操作人员也具有高标准的要求，既要做到有严谨的工作态度，又要有专业的技术水平。对于工作人员上岗前，需要进行专业的培训，培养工作素质和工作技能。只有这样的工作人员才能够被应用到电力系统的维护工作中，只有自身具有安全意识的工作人员，才能够保证自身、他人安全，才能够维护电力系统的整体安全。保证电力系统中的电力设备正常运行，尽最大可能减少短路电流发生的可能性。

3．结语

电力系统发生短路电流现象的可能性很大，原因也多种。为了安全、高效的用电，只有加大力度、增加措施减少短路电流发生的可能。既要做好电力系统建设的基础工作，为避免短路电流的发生提供基础保障。又要从建设后的各方面入手，最大限度的减轻短路电流发生的可能性。对于电力系统中的工作者，更是要提高操作水平，时刻保持意识，只有这样才能够保证自身安全，保证电气设备正常运行，减少短路电流的发生。

参考文献：

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