2018國(guó)家電網(wǎng)校園招聘?jìng)淇荚囶}——電氣類名詞解釋三

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短路電流的原因、后果

造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞。引起絕緣損壞的原因有:各種形式的過(guò)電壓,如直接遭受雷擊等;絕緣材料的自然老化和污損、運(yùn)行人員維護(hù)不周及直接的機(jī)械損傷等。

電力系統(tǒng)其他一些故障也可能直接導(dǎo)致短路,如輸電線路斷線和倒桿事故、運(yùn)行人員不遵守操作技術(shù)規(guī)程和安全規(guī)程而造成錯(cuò)誤操作、鳥(niǎo)和小動(dòng)物等跨接裸導(dǎo)體等,都可能造成短路。電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)所產(chǎn)生的基本現(xiàn)象是短路回路的電流急劇增大,此電流稱為短路電流。短路電流可能達(dá)到正常工作電流的幾倍到幾十倍,甚至更大,絕對(duì)值可達(dá)到幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安。短路電流基本上是感性電流,其將產(chǎn)生去磁性的電樞反應(yīng),使發(fā)電機(jī)的端電壓下降,同時(shí)短路電流通過(guò)線路等設(shè)備時(shí)還增大了電壓損失,因而在電流增大的同時(shí)系統(tǒng)電壓將大幅度下降。

短路時(shí)的上述基本現(xiàn)象將引起下列嚴(yán)重后果:

(1)短路時(shí)往往會(huì)有電弧產(chǎn)生,它可能燒壞故障元件本身。

(2)巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),一方面會(huì)造成導(dǎo)體過(guò)熱甚至熔化,以及使絕緣體損壞;另一方面,還將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力作用于導(dǎo)體,使導(dǎo)體和設(shè)備變形或損壞。

(3)短路時(shí)系統(tǒng)電壓將大幅度下降,特別是靠近短路點(diǎn)處電壓降低很多,可能影響部分或全部用戶的供電。

(4)電力系統(tǒng)中短路時(shí),系統(tǒng)功率分布的突然變化和電壓的嚴(yán)重下降,可能破壞各種電廠并聯(lián)工作的穩(wěn)定性,使整個(gè)系統(tǒng)被解列為幾個(gè)異步運(yùn)行的部分。這時(shí)某些發(fā)電機(jī)可能過(guò)負(fù)荷,因此必須切除部分用戶。短路時(shí)電壓下降得越大,持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),破壞整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可能性越大。

導(dǎo)體和絕緣子的選擇

(一)導(dǎo)體的選擇

1.母線的選擇

(1)形式的選擇。

常用的母線材料有銅和鋁。銅的電阻率低,耐腐蝕,機(jī)械強(qiáng)度大,是性能良好的導(dǎo)電材料,

但價(jià)格貴,所以銅母線多用在工作電流大、位置狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線處或?qū)︿X有嚴(yán)重腐

蝕的場(chǎng)所。鋁的價(jià)格低,使用普遍。一般屋外配電裝置使用鋼芯鋁絞線或硬鋁管形母線;屋內(nèi)配電裝置均使用硬母線,其截面

有矩形、槽形和管形。矩形母線散熱較好,有一定機(jī)械強(qiáng)度,方便安裝,廣泛使用于4000A以下的配電裝置中。為減小集膚效應(yīng),單條矩形母線的截面不超過(guò)1250mm2。槽形母線機(jī)械強(qiáng)度較好,載流量較大,集膚效應(yīng)較小,一般用于4000~8000A的配電裝置中。管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小、機(jī)械強(qiáng)度較高,管內(nèi)可通水或通風(fēng)冷卻,而且圓管表面曲率較小、均勻,故電暈放電電壓高,因而常用于8000A以上的大電流和110kV及以上的高電壓配電裝置中。

(2)母線截面的選擇。

對(duì)于匯流主母線和較短母線,只按母線長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流來(lái)選擇,其余母線的截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。

1)按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇。

導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流Imax應(yīng)不大于導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱的允許電流Ial,即Imax≤Ial

式中,Ial———在實(shí)際環(huán)境溫度下導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流,Ial=KθIn;In———在25℃時(shí)的允許電流,即額定電流;Iθ———溫度修正系數(shù),其值可查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》。

2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。

對(duì)于年平均負(fù)荷較大、母線較長(zhǎng)、傳輸容量較大的回路(如發(fā)電機(jī)、變壓器出線等),均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的母線可使其年計(jì)算費(fèi)用降低。經(jīng)濟(jì)電流密度與導(dǎo)體的材料和最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。

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