电力系统特点
同时性:电能不能大规模储存,发电-变电-输电-配电-用电同时进行。
短暂性:电力系统暂态过程非常短。(故障、投切)
密切性:电力系统发展与国民经济发展关系密切;
电能质量要求高:电压、频率
电力系统主要电气设备按作用不同可分成一次设备和二次设备。
一次设备: 直接产生、输送和分配电能的设备。
二次设备:对一次设备和系统的运行状况进行测量、控制、保护和监察的设备。
三、电力系统短路基本知识
3.短路的原因及危害
(1)短路的原因
绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。
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。
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。
外力破坏:挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等
(2)短路危害
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。
电压大幅度下降,对用户影响很大。
当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时,并列运行的发电机可能失去同步,破坏系统运行的稳定性,造成大面积停电,这是短路最严重的后果。
发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯。
4.短路短路计算目的
作为选择电气设备和载流导体的依据;
为设计和选择电气主接线提供依据;
为合理配置各种继电保护和自动装置提供依据。
5.无限大容量系统短路电流变化
无限大容量系统:指在这种系统正常运行和短路时,电源的端电压和频率恒定不变,认为电源容量“无限大”,电源内阻为零。
分析:无限大是一个相对概念。当系统内阻抗远小于,外电路阻抗时,当外电路电流变化时,系统母线电压变化很小,实用计算时,认为电压不变。
2.中性点不接地系统
2.单相接地故障分析
故障相对地电压变为零;
中性点对地电压变为相电压;
未故障相的对地电压升高到线电压;
系统的线电压的大小及相位均没有发生变化;
单相接地时的接地电流等于正常时各相对地电容电流的三倍,且为电容性。接地电流的大小与网络的电压、频率和相对地的电容有关,而相对地电容与电网的结构和线路的长度有关。
单相接地电容电流的影响
单相接地是电力系统中最常见的故障形式,约占60%以上。对于中性点不接地电网,由于电容电流的存在,在接地瞬间形成接地电弧,而接地电弧不易熄灭,电弧的发展会引起相间短路;接地电弧产生间歇性弧光过电压;电磁式电压互感器铁心饱和引起谐振过电压等,将造成烧保险、避雷器、PT的爆炸、线路的跳闸等事故发生,其中尤以相间短路和间歇性弧光接地过电压最为严重。
IT系统常用于对供电连续性要求较高的配电系统,或用于对电击防护要求较高的场所。前者如矿山巷道的供电,后者如医院手术室的配电等。
电气设备的外壳与电源的接地无电气联系,适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备;当电气设备的金属外壳带电时,由于采用保护接地,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,引发触电事故,应装设RCD。
当三相负载不平衡时,零线对地呈现电压;当三相负载严重不平衡时,触及零线可能导致触电事故。不能使用剩余电流保护装置RCD,因此绝缘故障时,不能有效地对人身和设备进行保护。
适用于工矿企业供电,电源侧采用TN-C系统可满足固定设备的需要,后端TN-S系统可满足对电位敏感的电子设备的需要; 民用建筑中,电源进线采用TN-C,进入建筑物后,采用TN-S系统,可实现TN-S系统的优点 。