电力系统短路故障论文

电力系统短路故障论文（8篇）

1.电力系统短路故障论文 篇一

输电线路短路跳闸故障的防范措施

作者：未知 文章来源：中国电力网 点击数：41 更新时间：2007-11-20 23:26:17 【字体：小 大】

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据统计，鸟害、绝缘子融雪闪络、大风刮上的异物这3种原因造成的输电线路短路跳闸故障一直居高不下，给电网安全可靠运行带来了严重的安全隐患。对此，笔者认为应采取以下措施。

(1)输电线路主管领导应高度重视线路跳闸故障，应根据不同季节的气候特点，及时制定线路的定期巡视和特殊巡视制度，并认真执行。所制定的制度要任务明确，责任到人。运行人员若发现绝缘子破损、裂纹、有放电痕迹、有鸟窝或导线上挂有异物，要及时报告并排除。

(2)运行单位要认真研究和分析线路故障的原因和特点，从中吸取教训，并在本系统内经常开展安全大检查活动，提高各级人员的安全意识。做到防微杜渐，警钟长鸣。

(3)设计、生产部门要根据线路所处的污秽区域情况，做好绝缘子的爬距配置工作，使其适应所处自然环境污秽等级的要求。在污秽严重的地区，对爬距不能满足要求的线路，要换成防污型绝缘子或复合型绝缘子，以提高输电线路的防污闪能力。

(4)结合春、秋检工作，利用多种形式定期对输电线路绝缘子进行污秽清除，并健全定期清扫、巡视制度，保证清扫、巡视责任制的落实。

(5)在鸟害集结和大风季节，要加强对线路的巡视和消缺，及时清扫横担上的鸟窝和导线上的异物，并在横担上安装各类防鸟装置，确保线路安全可靠运行。

2.电力系统短路故障论文 篇二

关键词：电力系统,同步振荡,继电保护装置,短路故障

0 引言

同步振荡与短路是电力系统中的2种不同现象, 继电保护必须要能快速准确地区分电力系统振荡与短路。而在振荡中出现各种类型的故障后, 要尽快使系统恢复稳定运行, 就需要继电保护装置准确无误、及时有效地进行识别, 并开启保护功能, 快速排除故障。

笔者通过研究电力系统在各种工状下运行量的变化规律, 总结了其稳定遭到破坏后的处理方案, 集中体现在两个方面:一方面, 弄清了电力系统输电的物理过程, 就可以及时采取一些行之有效的对策来防范事故的发生;另一方面, 通过解释电力系统中非同步运行的物理现象, 就能明晰这种物理现象发生的过程、原因和影响。

1 电力系统振荡时电流和电压的分布

电力系统中, 在电流输送功率超过静稳定极限和功率临界点后, 过大功率就会引起系统振荡;而电流功率不足会引起系统电压降低和非同期自动重合闸失败等现象, 也会引起系统振荡。

下面就以两侧电源辐射网络为例, 探究系统振荡时各电气量之间的变化过程。如图1和图2所示, 在电力系统三相运行过程中发生了系统振荡, 此时三相可以按照单相系统来研究, 因为它总是对称的。假如以电势为参照点, 使电势的相位角为0, 那么当发生系统振荡时, 因为N侧系统等值电势落后的角度δ在0°~360°之间, 因此可以认为N侧系统等值电势是围绕旋转或摆动。

由于线路阻抗角等于系统阻抗角, 系统阻抗角又等于总阻抗的阻抗角, 因此线路阻抗角也等于总阻抗的阻抗角。输电线上某一点在振荡角度δ下电压值达到最低点, 该点称为电力系统在振荡角度为δ时的振荡中心。当δ=360°时, 振荡中心的电压将降至0, 由此可知这时两相等数值电源之间流通的电流达到最大值。从电流、电压数值来看, 此种情形和在此点发生三相短路故障的情况是一样的。但是系统振荡不属于故障, 而属于不正常运行状态, 继电保护装置无须切除系统振荡中心所在的线路。因此, 继电保护装置在系统振荡状态下要保证正确工作, 就必然要具备区别系统振荡和三相短路的能力。

当系统发生振荡时, 随角度δ的变化, 系统内各参数的幅值也会跟随着发生相应的变化, 其中电流的变化如图3所示。

2 电力系统同步振荡与短路故障的区别

发生系统振荡的情况下, 除δ=180°时出现最严重的现象外, 其他情况下各点电压和电流的幅值都作周期性变化;而发生短路故障后, 各点电压和电流的幅值在不计其衰减的情况下是不变的。

发生系统振荡的情况下, 各点电压和电流幅值变化的速度缓慢;而发生短路故障后, 电压会突然降低, 电流却会突然增大, 电压和电流的变化速度非常快。

发生系统振荡的情况下, 电力系统中不出现负序分量, 三相完全对称;而发生短路故障后, 总要在不对称短路过程中长期出现负序分量, 而三相短路开始时也会瞬间出现负序分量。

3 电力系统振荡对继电保护装置的影响

3.1 对低电压继电器的影响

发生同步振荡时, 振荡中心处最易动作, 可模仿电流继电器从动作电压和时间出发躲避振荡;而靠近电源的低电压保护则不易动作, 各点的电压下降程度不同。

3.2 对电流继电器的影响

当动作电流小于振荡电流时, 电流继电器会启动;当返回电流大于振荡电流时, 电流继电器会返回。由图4可知, 在保护时限小于tk时保护就要动作, 而当动作电流大于振荡电流或保护时限大于tk时, 就可以顺利躲避振荡。

3.3对阻抗继电器的影响

发生同步振荡时, 任一点流经线路的电流和电压都将受到两侧电源电动势间相位角的影响, 并随着其变化而变化。当振荡电流减小时, 会引起电压升高, 使阻抗继电器发生返回动作;当振荡电流增大时, 会引起电压下降, 则阻抗继电器可能发生动作。

4 同步振荡和短路故障的防范对策

确保同步振荡或者短路故障发生时系统的安全可靠性是非常关键的, 其中, 可靠性是指设备、元件或系统在规定条件下和预定时间内能够顺利完成规定功能的能力。继电保护以快速的反应能力和可靠的动作, 能有效预防系统加速崩溃和长时间、大面积停电现象的发生, 遏制系统状态恶化, 是电网和电力系统安全的第一道防线。因此, 继电保护在电力系统发生同步振荡或者短路故障时地位极为重要, 对此, 要采取多种有效措施提高继电保护的运行可靠性。

4.1 抓好继电保护的验收工作是防范的前提

在继电保护调试完毕后, 要严格进行自查自检和专业验收工作, 并提交验收单给生产、检修、运行等部门, 由这些专业的业务部门进行试验, 检查开关合跳和保护整组安全性, 然后在继电保护验收单上签字验收。在保护二次回路或定值变更的时候, 进行保护回路或整定值及各种相关注意事项核准校对后, 应将保护装置变动的内容、时间和更改负责人记录在更改簿上, 并由运行班长签名确认。为确保发生同步振荡和短路故障时的安全性, 在保护主设备改造时还要进行试运行试验, 方可验收合格, 投入运行。

4.2 严格继电保护装置及其二次回路的巡检

值班人员的一项重要工作便是巡视检查设备的安全隐患, 及时避免事故的发生。除了在交接班时进行必要的检查之外, 班组还应安排一次全面的安全专项检查。要对继电保护的以下内容进行详细巡视检查:保护压板、自动装置均按调度要求投入, 开关、压板位置正确, 熔断器和继电器的各个接点接触良好, 事故音响、光字牌、警铃能够正常运行等。

4.3 提高继电保护运行操作的准确性

电力系统运行人员要通过学习精通电力二次图纸及保护原理, 应在工作过程中仔细核对现场信号继电器掉牌、压板及二次回路端子。要严格执行保护安全措施票, 按照“两票”规定和继电保护运行规程进行规范操作。当发现继电保护运行过程中存在缺陷或异常时, 既要加强监视, 还要将能引起错误动作的保护退出压板, 并联络继电保护工作人员进行处理。

4.4 加强保护动作分析和技术改造工作

潮湿及雨雪天气时常出现直流失电现象, 针对这种情况, 为了提高二次绝缘水平, 首先要更换升压站中隐藏在户外端子箱里的端子排, 最好选用陶瓷端子, 因为端子容易老化导致短路故障。其次, 要加强核对整改二次回路, 使二次回路合闸、保护、控制、热工及信号逐步分开。在技术改造过程中, 对继电保护进行重新配置、选型时, 关键是要考虑满足快速性、灵敏性、选择性及可靠性要求, 然后再考虑运行调试及维护的方便性, 必须保证继电保护装置的正常规范运行, 最终实现提高系统稳定性的目标。

5 结语

电力系统失稳振荡和发生短路故障后采用的对策适当与否, 对能否保证电力系统的安全极为重要。对以往电力系统重大事故的分析表明, 大部分事故都是由于系统失去稳定进一步扩大化的。因此, 要严格控制系统稳定性, 最大限度地完善措施, 不断提高电力系统运行的安全性, 以期提高电力系统运行的经济效益和社会效益。

参考文献

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3.船舶电力系统3相短路故障仿真 篇三

(上海海事大学物流工程学院，上海 201306)

0 引言

随着船舶向超大型方向发展，其电力系统的复杂程度越来越高，尤其是全电力推进船舶的出现，使船舶电力系统容量和发电机单机容量不断提高.［1-3］船舶电力系统的数字仿真成为其设计、调试和各种故障试验所依赖的一种有效且经济的手段，而船舶电力系统的建模是其系统仿真的基础.

针对船舶电力系统的建模与仿真，国内外均有相当多的研究.王淼等［4］研究全电力推进船舶电力系统的数学模型并进行系统仿真，但没有研究船舶电力系统故障状态下的特性;DIAMANTIS等［5］研究船舶电力推进电机的DTC特性;ARENDT［6］建立的船舶电力系统仿真模型考虑柴油发电机的特性、轴模型、变螺距模型;陆金铭［7］对船舶推进装置进行仿真研究;夏永明［8］介绍的分布式船舶电站多种发电方式联合运行仿真系统构成嵌入式物理-数学仿真;谢卫等［9］对船用多相无刷直流推进电动机进行分析建模与仿真;沈爱弟等［10］根据电力推进系统的特性，对推进电机运动控制、推进系统运行状态控制和船舶电网谐波治理进行研究，设计出内河船舶电力推进系统;刘崇等［11］设计的船舶电力推进试验平台由发电机组、推进变频器、推进电机、负载变频器和负载电机组成，能够模拟船舶电力推进试验，是实物结合软件的模拟仿真;刘昭等［12］设计异步电动机模拟负载能量回馈方式的交流传动试验平台，为港航领域大功率交流传动系统的研制开发提供试验环境，这是硬件实物方式的仿真.本文基于发电机及负载的动态特性，搭建船舶电力系统动态数字仿真平台，并在此基础上对船舶主推进电机3相短路故障进行仿真和分析.

1 船舶电力系统动态数字仿真平台

本文建立的船舶电力系统动态数字仿真平台，其模型中包含同步发电机及其励磁系统子模型、柴油发电机组控制系统子模型、感应电动机子模型和静态负荷子模型等.

1.1 同步发电机建模

船舶电力系统的特性很大程度上取决于同步发电机子系统的特性，船舶大功率发电机组具有频率与电压相互作用的特性及非线性特性.本文的船用同步发电机模型采用凸极发电机，由柴油机驱动.在船舶电力系统动态仿真中，依赖于频率的同步电机模型是基于标准IEEE 2.1同步发电机模型发展起来的，文献［13］给出其数学模型.

1.2 船舶柴油发电机组控制系统建模

建模考虑发电机电压与频率间的相互作用.系统负载变化时，发电机的电枢反应会导致发电机端电压的变化.这一关系用隐极发电机的电压平衡方程式描述为

式中:f为发电机频率;N为发电机绕组匝数;Φm为发电机磁通.由式(1)和(2)可见，发电机频率与端电压之间存在相互关系，在控制中须予以考虑.

船舶柴油发电机组由柴油原动机、发电机、调速器和相复励调压装置组成.船用柴油发电机控制系统结构框图见图1.转速反馈子系统检测发电机的转速，励磁反馈子系统的相复励调压装置检测发电机的端电压和输出电流两个信号.转速控制器控制油门执行器，油门执行器控制柴油机输出相应的机械功驱动发电机旋转，调节有功分量.励磁机接收励磁控制器的信号以控制发电机输出符合要求的电压，调节无功分量.

图1 船用柴油发电机控制系统框图

建模还考虑发电机与柴油机之间的轴转矩模型.所建立的同步发电机组轴转矩模型见图2.

图2 同步发电机组轴转矩模型示意图

柴油原动机转动方程为

联轴器转动方程为

发电机转动方程为

式(3)～(5)中:ωT为原动机转速;ωC为联轴器转速;ωG为发电机转速;ωRef为发电机参考转速;θ1为原动机角位移;θ2为联轴器角位移;θ3为负荷角位移;HT为原动机转动惯量;HC为联轴器转动惯量;HG为发电机转动惯量;D为发电机阻尼系数;D1为原动机与联轴器间的阻尼系数;D2为联轴器与发电机间的阻尼系数;K1为原动机的联轴器间的弹性系数;K2为联轴器与发电机间的弹性系数;TT为原动机转矩;TG为发电机转矩.

1.3 负载模型

船舶电力系统负载包含各种设备，如照明灯、制冷空调、电热器、压缩机、变压器、感应电动机和同步电动机等，因此负荷模型的建立相当复杂.一般将负荷模型分为两大类:静态负荷模型和动态负荷模型.

对于静态负荷模型，任意瞬时的负荷特性是该瞬时母线电压幅值和频率的代数函数.分别考虑静态负荷模型的有功和无功功率分量.对于动态负荷模型，电动机消耗的能量占电力系统总能量的70%～80%，电动机的动态特性常常是系统负荷动态特性的最重要方面.因此，在船舶电力系统建模研究中单独考虑电动机负载.［14-15］

1.4 感应电动机负载模型

感应电动机驱动的负载是船舶电力系统中的主要负载之一，这类负载所占比例很大，其动态特性严重影响电力系统的暂态过程.感应电动机的数学模型也有多种形式，本文仿真建模所用模型是依赖于频率的动态模型，文献［1］给出其数学模型.

1.5 船舶电力系统总体模型

综合以上建模分析，针对某大型全电远洋运输船舶建立船舶电力系统模型结构，见图3.该模型由发电机组、电网与配电屏、动态感应电动机负载及静态负载构成.发电机的输出转速反馈至柴油原动机的调速器.

图3 船舶电力系统模型结构

依据图3在MATLAB/SIMULINK SimpowerSystems环境下建立船舶电力系统仿真平台.该平台考虑船舶电力系统各子系统的特性，特别是发电机和推进器的动态负载特性，还考虑发电机与柴油机轴传动之间的动态特性.此仿真平台中有3台主船舶柴油发电机组和1台应急柴油发电机组，每台发电机组由同步发电机模块、柴油机和控制系统模块构成.船用同步发电机电气参数及标准参数:Pn=3.125×106W，Vn=2400 V，fn=60 Hz;Rs=0.0036(pu)，p=4;Xd=1.56(pu)，Xd'=0.296(pu)，Xd″=0.177(pu)，Xq=1.06(pu)，Xq'=0，Xq″=0.177(pu);Xl=0.052(pu)，Td'=3.7 s，Td″=0.05 s，Tq″=0.05 s.船舶侧推器由感应电机通过蜗轮蜗杆机构驱动，感应电动机电气参数及标准参数:Pn=2200 kW，Vn=3000 V，fn=60 Hz;Rs=0.029 Ω，LIs=0.6 × 10－3H;Rr'=0.022 Ω，LIr=0.6 ×10－3H，Lm=34.6 ×10－3H.船用主推进器由感应电机驱动，电动机电气参数及标准参数:Pn=4 MW，Vn=2400 V，fn=60 Hz;Rs=0.00859 Ω，LIs=0.5178 × 10－3H;Rr'=0.00709 Ω，LIr=0.3753 ×10－3H，Lm=10.822 ×10－3H.

2 主推进器输入电缆3相短路故障仿真

大功率主推进器输入电缆3相短路故障仿真如下:3台发电机组并网稳定运行10.1 s，主推进器在10.1 s时启动，主推进器在10.2 ～10.5 s发生输入电缆3相短路故障，10.4 s时因短路电流过大，3台发电机组的主开关跳闸，停止对电网供电.

主推进器输入电缆3相短路故障时主推进器转速、定子电流变化曲线见图4.

图4 主推进器输入电缆3相短路故障时主推进器转速、定子电流变化曲线

由图4可见，主推进器在10.1 s时启动加速，10.2 s时发生3相短路故障，启动电流大幅减少，转速开始下降;3台发电机组10.4 s时全部跳闸;此后主推进器定子电流变为0，转速在10.6 s时下降至10 r/min，随着时间的推移转速继续下降，最终在11.2 s时变为0.

主推进器输入电缆3相短路故障时，3台发电机组端电压及母线电压变化曲线见图5.

图5 主推进器输入电缆3相短路故障时3台发电机组端电压及母线电压变化曲线

由图5可以看出:10.1 s时大功率主推进器的启动使得3台发电机组端电压及母线电压减小到额定电压的58%，这是由该电力系统仿真平台中4 MW的静态负载所致;10.1～10.2 s因主推进器启动，电压一开始下降较为厉害，随后有小幅增加;10.2 s时因主推进器输入电缆发生3相短路故障，3台发电机组端电压及母线电压进一步减小;因短路电流太大，10.4 s时3台发电机组全部跳闸，此后3台发电机组端电压开始逐步恢复到额定值，而母线电压则变为0.

主推进器输入电缆3相短路故障时，3台发电机组及母线的a相电流变化曲线见图6.

图6 主推进器输入电缆3相短路故障时3台发电机组及母线的a相电流变化曲线

从图6可以发现:10.1 s时因主推进器启动，3台发电机组及母线的a相电流都增加;10.2 s时因主推进器发生3相短路故障，3台发电机组及母线的a相电流进一步增加;因短路电流太大，10.4 s时3台发电机组的主开关跳闸，此后3台发电机组及母线的a相电流全部变为0.

主推进器输入电缆3相短路故障时，3台发电机组转矩功率、励磁电压、端电压、转速和励磁电流曲线见图7.仿真记录的1，2，3号发电机组的柴油机输出功率Pmec，转速、励磁系统反馈电压Vf，端电压Vt，励磁电流ifd都使用标幺值 (pu).

从图7可以看出:10.1 s时因主推进器的启动，3台发电机组输入的Pmec开始增加，Vf上升到饱和值，转速有少量跌落，ifd有所增加;10.2～10.5 s因主推进器输入电缆3相短路故障，3台发电机组输入的Pmec进一步增加至1后波动衰减，Vf保持在饱和值6，转速跌落至98%，ifd增加到饱和值6;10.4 s因短路电流过大，3台发电机组的主开关跳闸，3台发电机组输入的Pmec继续波动并减小为0，Vf保持在饱和值6，转速开始逐步回升到额定值1，ifd开始逐步减小到额定值1.可以看出，3台参数相同的发电机组在主推进器输入电缆3相短路故障发生的整个过程中动态变化趋势基本一样.

3 结束语

根据全电力推进船舶电力系统的数学模型，利用MATLAB/SIMULINK SimpowerSystems建立其动态数字仿真平台，依托此仿真平台对船舶电力系统进行主推进器输入电缆3相短路故障仿真.该数字仿真平台可以对船舶电力系统故障进行有效动态及稳态仿真模拟，为船舶电力系统的设计、测试和故障试验提供一种有效且经济的手段.

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4.电力线路防止外力短路反事故措施 篇四

电力线路外力短路包括施工造成的外物短路、沿线居民活动造成的外物短路。电力线路外力短路故障危害很大，并且不断发生，呈上升趋势。为减少电力线路外力短路故障，根据《中华人民共和国电力法》、《电力设施保护条例》和《电力设施保护条例实施细则》的有关规定，制定了以下电力线路防止外力短路反事故措施，线路运行管理部门认真按本措施做好反措工作，相关部门密切做好配合工作。

1、架空电力线路防止外力短路反事故措施 1.1 市区、城镇

在10(6)kV及以上线路每基杆塔上比较显眼的一面悬挂“有电

高压危险”警告标志，施工联系提示标志，安全距离和联系提示标志。如线路沿道路走向或杆塔在道路旁，则顺道路方向两面和面向道路侧均挂牌，一般安装高度在距地面5～6米处，如遇绿化树木等障碍物，应提高安装高度至路面上能看见为止，为突出显示，水泥杆宜采用伸出杆身的支架安装。同一侧面挂多牌的，应合在一起制作（下同）。

施工联系提示标志要求：

附图：由制作单位设计图案经安监部、生技部审核同意 文字说明：

为了您的安全、公共安全和电网安全，在电力线路保护区内施工请联系柳州供电局95598。任何单位或个人在电力线路保护区内不得兴建建筑物、构筑物

架空电力线路保护区为导线向外延伸距离如下：10千伏5米；35～110千伏10米；220千伏15米；500千伏20米(只标特定线路的保护区)安全距离和联系提示标志要求：

附图：由制作单位设计图案经安监部、生技部审核同意 文字说明：

为了您的安全、公共安全和电网安全，通过或临近电力线路安全距离不够请联系柳州供电局95598 1.2 建筑区

两端杆塔按1.1要求实施。

建筑物在保护区内高于导线并且临近导线侧有人员或生产活动，在每档临近建筑物的一根导线上每15米悬挂“当心触电”文字标志牌，该档内有多家住户和窗户的，应适当增加，并调整间距，标志牌规格为：高80～100mm×长300mm，两边印字，反光，能带电安装。

1.3 跨路档

跨路杆塔按1.1要求实施，但安全距离和联系提示标志需要增加安全距离要求内容，并加挂禁止超高车辆或机械通过架空电力线路标志。

在路面上方导线上悬挂“有电

高压危险

注意距离”警告标志，没有道路中心线的道路，在路中间上方的最下方导线上挂1块牌，同方向有1条及以上机动车道的道路，在每条道路中间上方的最下方导线上挂1块牌，标志牌规格为：高80～100mm×长600mm，两边印字，反光，能带电安装。

安全距离和联系提示标志的安全距离要求内容：

临近电力线路的安全距离如下：10千伏及以下1米；35千伏2.5米；110千伏3米；220千伏4米；500千伏6米(只标特定线路的安全距离)禁止超高车辆或机械通过架空电力线路标志要求：

附图：由制作单位设计图案经安监部、生技部审核同意

文字说明：超过4米高度的车辆或机械通过架空电力线路时，必须采取安全措施，并经县级以上的电力管理部门批准。

1.4 烧荒区

在每基杆塔上的顺线路方向的两面悬挂“禁止烧荒”禁止标志，禁止烧荒安全提示。一般安装高度在距地面5～6米处，如遇树木、农作物等障碍物，应提高安装高度至地面上能看见为止，为突出显示，水泥杆宜采用伸出杆身的支架安装。

在村庄等人员密集处和道路路口人员通行频繁处悬挂禁止烧荒安全提示。

禁止烧荒安全提示要求：

附图：由制作单位设计图案经安监部、生技部审核同意 文字说明：

为了您的安全、公共安全和电网安全，防止火灾和触电，请不要在高压线路下方烧荒，有危险请联系柳州供电局95598 1.5 鱼塘

在两侧杆塔和导线下方地面上挂(立)“禁止在高压线路下钓鱼”禁止标志。杆塔上一般安装高度在距地面5～6米处，如遇树木、农作物等障碍物，应提高安装高度至地面上能看见为止，为突出显示，水泥杆宜采用伸出杆身的支架安装。

在可能钓鱼区的导线上悬挂“禁止在高压线路下钓鱼”文字标志，标志牌规格为：高80～100mm×长600mm，两边印字，反光，能带

电安装。

1.6 计划或正在施工区 在每基杆塔上按1.1要求实施。

在导线下方地面上，每15米布设“有电

高压危险”警告标志，在其中间布设施工警示带。在较危险点立“危险

注意距离”警告标志。根据现场情况增设横幅，每档不少于1处。

横幅文字内容：

为了您的安全、公共安全和电网安全，在电力线路保护区内施工、通过或临近电力线路安全距离不够，请联系柳州供电局95598 架空电力线路保护区为导线向外延伸距离如下：10千伏5米；35～110千伏10米；220千伏15米；500千伏20米。地下电力电缆保护区：线路两侧距离为0.75米。

临近电力线路的安全距离如下：10千伏及以下1米；35千伏2.5米；110千伏3米；220千伏4米；500千伏6米

施工警示带文字内容：沿线有电

高压危险

施工请联系95598

柳州供电局

1.7 放风筝区

在每基杆塔比较显眼的一面和向防风筝区域面悬挂“禁放风筝”标志牌，如杆塔在道路旁，则顺道路方向两面和面向道路侧均挂牌，一般安装位置在距地面5～6米处，如遇树木、农作物等障碍物，应提高安装高度至地面上能看见为止，为突出显示，水泥杆宜采用伸出杆身的支架安装，在档中线路下适当位置设置“禁放风筝”和“危险

注意距离”标志牌。

2、地下电力电缆线路防止外力短路反事故措施 2.1 地下电力电缆线路沿线保护

电缆沿线每10米立1路径标志桩(牌)，在箱变、环网柜、分电箱等设备上涂刷“地下电缆，禁止施工、挖掘”禁止标志、施工联系提示标志(按1.1要求)。

线路运行管理部门将地下电缆所在位置示意图和电力电缆保护宣传文字书面通知市规划局、市政维护部门、城投公司、建投公司，将电力电缆保护宣传文字书面通知沿线单位。

电力电缆保护宣传文字：

《电力设施保护条例》规定： 第十条 电力线路保护区：

（二）电力电缆线路保护区：地下电缆为电缆线路地面标桩两侧各0.75米所形成的两

平行线内的区域。

第十六条 任何单位或个人在电力电缆线路保护区内，必须遵守下列规定：

（一）不得在地下电缆保护区内堆放垃圾、矿渣、易燃物、易爆物，倾倒酸、碱、盐及其它有害化学物品，兴建建筑物或种植树木、竹子；

第十七条 任何单位或个人必须经县级以上地方电力主管部门批准，并采取安全措施后，方可进行下列作业或活动：

（四）在电力电缆线路保护区内进行作业。《电力设施保护条例实施细则》规定：

第七条 地下电力电缆保护区的宽度为地下电力电缆线路地面标桩两侧各0.75米所形成两平行线内区域。

在保护区内禁止使用机械掘土、种植林木；禁止挖坑、取土、兴建建筑物和构筑物；不得堆放杂物或倾倒酸、碱、盐及其他有害化学物品。

第八条 禁止在电力电缆沟内同时埋设其他管道。未经电力企业同意，不准在地下电力电缆沟内埋设输油、输气等易燃易爆管道。管道交叉通过时，有关单位应当协商，并采取安全措施，达成协议后方可施工。

为了您的安全、公共安全和电网安全，在电力线路保护区内施工请联系柳州供电局95598 2.2 计划或正在施工区：

在电缆沿线，每15米布设“有电

高压危险”警告标志中间布设施工警示带。根据现场情况增设横幅，每50米不少于1处。

横幅内容：按1.6要求

施工警示带内容：沿线地下有电缆

有电

高压危险

施工动土请联系柳州供电局

5.电力系统短路故障论文 篇五

(1)软件故障

软件故障主要包括病毒故障和驱动程序故障，由于计算机感染病毒，造成打印机不能打印，一般这种故障打印机换接到其他计算机中又可以正常打印。驱动程序故障是指由于打印机的驱动程序没有安装或损坏或与打印机型号不匹配等造成的故障，此类故障的解决方法通常是卸载原先的驱动程序，然后用正确的驱动程序重新安装即可正常。

(2)机械系统故障

机械系统故障主要包括打印头故障、字车机构故障、色带机构故障、走纸机构故障等。打印头故障是指打印头太脏或打印头断针或打印头中电磁线圈烧坏等造成的故障，这种故障可能导致打印缺点、打印字符太淡的故障现象，色带机构故障是指压轮磨损造成色带不能转动，继而造成打印白纸或无法打印的故障;走纸机构故障是指走纸机械故障或走纸驱动电路、驱动电机损坏等造成走纸不正常的故障，

(3)控制电路故障

控制电路故障主要包括复位电路、CPU电路和存储器电路，这些电路中的线路板的某一部分线路断路或短路，或者某些电子元器件损坏，将导致打印机在通电后不能正常工作且指示灯不亮或指示灯亮，字车不返回初始位置或打印字符点阵错误无法辨认字符等故障。

(4)驱动电路故障

驱动电路故障主要包括字车控制与驱动电路故障、走纸控制与驱动电路故障和打印头控制与驱动电路故障，驱动电路故障是指这些电路中的字车电机损坏或字车电路故障或走纸电机损坏或电路元器件损坏等导致字车不归位、打印头不出针或走纸不正常等故障。

(5)其他故障

6.电力系统故障数据分析平台的研究 篇六

黄细勇

佛山三水供电局

摘要：分析电力系统中故障数据分析系统的功能、现状和特点，提出故障数据分析平台的概念并对其进行研究。介绍平台的主要特点，给出平台设计的整体架构，并说明各组成模块的功能划分，还对模块间的关系等相关问题进行了阐述。

关键词：电力系统 故障分析 支撑平台

一、前言

电力工业是为国民经济和社会发展提供能源的重要基础产业，也是关系国计民生的公用事业。但日益复杂的电力系统，发生故障的几率也在不断增加，某些扰动可能导致大面积停电和稳定性问题尖锐化，严重时系统可能失去稳定。

目前电力系统中的常用的故障分析系统有故障录波系统、输电线路行波测距系统、小电流接地选线系统和电能质量监测系统等，这些系统为分析电网故障、确定电力系统在特定情况下的运行状况提供了强有力的支持。这一类应用的共同点是都要对某些模拟量数据进行记录、分析和计算，从而实现不同故障分析系统的功能。但目前处理录波数据的系统一般只针对具体的应用而开发，相互之间尽管在数据处理方面有许多共性，却是由不同公司各自开发的，系统的开放性差，只适用于某一种特定的应用，缺少平台化的设计思想。这样就形成了所谓的“自动化孤岛”现象。

二、故障数据分析平台的功能分析

目前电力系统中常用的故障数据分析系统有以下几种：

（一）故障录波分析系统

故障录波系统是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种系统,它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量,如有功、无功及系统频率的全过程变化现象。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为,了解系统暂态过程中系统各电参量的变化规律,校核电力系统计算程序及模型参数的正确性，故障录波已成为分析系统故障的重要依据。

系统主要由电流(电压)智能监视模块、通信链路、监视微机和分析软件四部分组成,该系统将多个智能监视模块统一编址，通过通信网与分析主机相连，组成故障录波系统。每一个智能监视模块相当于一个独立的微型故障录波器，在线监视一条线路的运行状况，连续采集数据。当该线路发生异常时，相应模块连续采集一段设定时间段的线路运行数据，然后，将异常出现时刻前后各一段设定时间的数据作为故障录波信息保存，并上传给分析主机；分析主机将模块上传的数据加以保存、远传和处理，并可将异常波形显示并打印出来。

（二）输电线路行波测距系统

当输电线路发生故障后，必须通过寻线找出故障点，并根据故障造成的损坏程度判断线路能否继续运行还是须停电检修。行波测距是目前应用广泛的故障测距方法，其基本原理是：在电力系统发生故障后,在故障点将产生向两端运行的暂态行波,暂态行波在传播过程中遇到不均匀介质时,将发生折射和反射,因此在故障点和母线检测处暂态行波会发生反射和透射,这样就可以利用两个波头之间的时间差来完成故障定位。

行波采集与处理系统安装在厂站端，采用集中组屏式结构，一般包括行波采集装置、T－GPS电力系统同步时钟以及当地处理机三部分。行波采集装置主要负责暂态电流信号的采集、缓存以及暂态启动，并生成启动报告；T－GPS负责提供精确同步脉冲信号及全球统一时间信息；当地处理机由一台工控机构成，负责接收、存储来自装置的暂态启动报告，并与安装在线路对端所在变电所内的行波采集与处理系统交换启动数据，从而自动给出双端行波故障测距结果。

（三）小电流接地选线系统

电力系统配电网故障中绝大部分是单相接地故障。由于故障电流小，系统可带故障继续运行一定时间，小电流接地方式可显著提高供电可靠性，同时也具有提高对设备和人身安全性、降低对通讯系统电磁干扰等优点。但长时间带故障运行，特别是间歇性弧光接地故障时，过电压容易使电力设备出现新的接地点使事故扩大；同时故障电流可能使故障点永久烧坏，最终引短路故障。因此故障后快速选择故障线路就显得十分重要，在发生故障时须准确选出故障线路,以便及时切除故障。

由以上分析可以得出故障处理系统的共性：首先进行数据的采集和存储，再由数据处理模块进行数据的分析、计算及各种特征的提取等操作，最后对所得结果进行保存、显示和打印等。但目前不同的故障处理系统只针对具体应用开发，缺少通用平台的概念。

三、平台的主要功能模块与工作流程

参数设置模块可以对平台运行的参数进行设置，使平台在合适的状态下运行。前置机通过规约处理模块与站端装置进行通信，接收不同监测装置上传的各种录波数据，包括对不同通信规约传输数据的打包与解规约。数据通讯模块负责与后台机交换信息，若从装置收到的录波数据格式不符合Comtrade标准则先调用数据格式转换模块然后再将转换后的数据交给数据通讯模块。

故障处理模块负责把接收到的数据进行分析处理，将数据分析后通过数据库管理模块送入数据库服务器中，故障处理模块还提供与高级应用程序的接口。报表管理模块从数据库中取得数据生成各种报表，装置参数整定模块在后台机上发送参数整定命令，通过前置机发到装置以调整装置的运行状态。装置运行监控模块实现监测与控制装置运行状况的功能，告警模块处理装置上报或是系统操作所产生的各种告警信息。

当用户要查看录波数据曲线时调用录波查询模块查找到满足要求的数据，再通过录波曲线显示模块对要分析的数据进行查看。用户权限设置模块设定用户的使用权限，以提高平台的安全性。

四、结束语

本文提出的电力系统故障数据分析平台，遵循标准化、模块化、分布式、分层次的设计原则，具有良好的通用性和可扩展性，为开发故障录波系统、行波测距、小电流接地故障监测和电能质量监测等以处理录波数据为主的信息管理系统提供全面的底层支持。平台的使用可以提高软件的重复利用率，避免重复开发，减少电力企业的投资，有利于提高电网的运行和管理自动化水平。参考文献：

[1]刘念 谢驰 滕福生 电力系统安全稳定问题研究[J] 四川电力技术2004（1）1－6

[2]王洪涛 王剑 朱诚 电力系统信息管理自动化的研究[J] 电力自动化设备 2001 21（2）

[3]骆健 丁网林 唐涛 国内外故障录波器的比较[J] 电力自动化设备 2001 21(7)27－30

7.汽车电器系统短路故障诊断与排除 篇七

1 烧保险短路故障一例

1.1 故障现象

某汽车技能大赛中设置的故障为短路故障。这次大赛选用的汽车为丰田卡罗拉1.6GL作为故障车辆, 在开启车辆的点火开关之后, 发动机故障灯点亮 (属于正常现象) , 所有仪表显示正常, 启动发动机, 起动机正常运转, 但是发动机并没有继续工作, 没有出现着火现象。

1.2 排故过程

在进行汽车电器系统短路故障排除的时候, 我们应该先将汽车电器系统连接至故障诊断仪上, 再对发动机的转速进行记录, 发动机启动转速达到一分钟二百三十转, 其它汽车数据均正常。之后应对故障诊断仪上的故障码进行查看, 显示有四条故障码, 针对这种现象应该对一缸点火模块插接器上的四个插孔进行检测。开启发动机点火开关, 检测结果为红线是电源, 显示为零伏特 (属于不正常现象) , 黄线是点火反馈线, 显示为五伏特 (属于正常现象) , 黑线是控制线, 显示为零伏特 (属于正常现象) , 黑白线是搭铁线 (正常) , 我们发现点火模块的供电保险已经被烧断, 马上更换了一个全新的供电保险, 开启点火开火之后, 立马又被烧断, 至此, 认为是出现了短路故障, 那么问题来了, 短路故障出现在哪里呢?

查看电路图发现, 此保险上连接着四个点火模块、一个滤波器、和四个喷油器。根据以上故障现象可以看出短路的部位一定在保险以后的部分, 此保险连接的线路和用电器到底哪里出现短路了呢?排除这样的短路故障我们把它分成用电器内部短路和导线短路两部分。首先把导线连接的所有用电器 (包括滤波器) 插头全部拔出断开, 这样就把保险以后的部分分成两大部分:导线部分和用电设备。用万用表首先测量导线部分结果导线部分无短路, 这样看来短路的部位应当在四个点火模块、四个喷油器和滤波器上, 但到底是哪个零件呢?我们用万用表测量导线是不短路的, 在测量的的过程中将四个点火模块、四个喷油器和滤波器这九个零件插头逐一进行连接, 当插接到某一个零件出现短路时也就找到了短路的零件了。根据以上方法当插接到滤波器时出现了短路, 以上短路的故障点就找到了。

2 电脑输出五伏恒压源短路故障一例

某技能大赛设置的发动机电脑输出五伏恒压源短路故障。

2.1 故障现象

本届大赛同样选择丰田卡罗拉1.6GL为参赛车辆, 打开点火开关后, 发动机故障灯不亮 (正常时故障灯在打开点火开关不启动发动机是点亮的) , 其它仪表正常, 冷却风扇高速运转, 启动发动机, 起动机运转正常, 但发动机无着火迹象。

2.2 排故过程

我们用诊断仪进行诊断, 结果诊断仪不能进入诊断系统, 再根据以上故障现象我们认为电脑不工作, 对电脑输出的恒压源Vc测量的电压为零伏特, 于是对电脑供电电源及相应保险测量均无异常。恒压源是否短路了呢?用万用表测量发现是短路了。根据发动机控制电脑电路图可以看出, 此恒压源除了发动机电脑内部使用外、外部还连接一些传感器等。查看发动机电路图此恒压源外面连接的有:节气门位置传感器和踏板位置传感器。这样短路的位置就有三种可能:外部的两个传感器、外部恒压源导线和电脑内部。我们把电脑插头、节气门位置传感器和踏板位置传感器插头拔掉, 这样就只剩下电脑、导线、节气门位置传感器和踏板位置传感器四个独立的部分。首先用万用表测量导线无短路, 在测量导线过程中逐一将电脑插头、节气门位置传感器和踏板位置传感器插头连接, 结果发现当插接到踏板位置传感器出现短路, 故障点就找到了。

查找有关资料由于恒压源短路搭铁发动机电脑启动过载保护, 将电脑输出的恒压源断路锁止, 待故障排除后专业维修人员通过一定方法解锁就可以了, 解锁的方法4S店保密。

3 结论

经济发展和社会进步带动各个行业的健康发展, 汽车领域的发展尤为迅速, 在现如今, 汽车的类型非常多, 价格也越来越低, 人们都能够拥有属于自己的汽车, 但是随着车辆的逐渐增加, 汽车出现的故障问题也慢慢增多, 这就需要人们对汽车的故障问题进行诊断和排除, 进而恢复汽车原本的功能。通过上文中对汽车电器系统短路故障诊断与排除的介绍, 我们能够了解到, 在进行测量导线电压的时候, 如若其电压值为零伏特, 那么就一定要检测其是否出现了搭铁现象。在对汽车电器系统短路故障进行排除的时候, 应先找到是哪个电器设备出现的短路故障, 因为有可能存在多处短路故障, 所以, 利用文中所述的办法将短路的线路分成电脑、导线以及电器设备三个部分, 将这三者的连接导线断开, 使其独立存在, 之后对导线进行测量, 如果没有短路的话, 说明故障在电脑或电器设备中, 在利用测量导线将电脑和电器设备连接在一起, 就能够找到短路故障的源头了。

摘要：随着我国社会经济的不断发展和进步, 人们的生活水平也有了显著提高, 汽车成为人们生活中不可或缺的东西, 汽车为人们的出行带来的非常便利的条件, 但是在汽车使用的过程中, 难免会出现一些故障和问题, 这对于人们的使用具有严重的影响, 尤其是汽车电器系统故障, 我们应更加重视。汽车故障分为很多种类型, 本篇文章主要是针对汽车电器系统短路故障的诊断和排除进行分析和探究, 并列举两个实例进行探讨, 希望会对汽车电气系统故障维修方面的人士有所帮助, 提高汽车的使用性, 推动汽车行业的健康发展。

关键词：汽车,电器系统,短路故障,诊断,排除

参考文献

[1]符策伟.汽车CAN总线技术及其故障诊断[A].“绿色制造质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C].2011.

[2]李, 那文波.模糊聚类分析方法在汽车ABS故障诊断中的应用研究[A].中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C].2007.

[3]申永军, 杨绍普.高阶累积量在货车故障诊断中的应用[A].中国力学学会学术大会’2005论文摘要集 (下) [C].2005.

[4]马坚, 金文辉, 李铁, 张凤雷, 颜熹, 司马忠效, 刘裕中, 刘明隆.汽车外覆盖件的制造质量故障诊断及模具调试冲压CAE分析的应用[A].第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C].2009.

8.电力系统短路故障论文 篇八

【关键词】电源 短路 分析 思考

电源短路，就是为负载供电的电源在负载之前的线路发生混线，直接短路负载的故障现象。当电源发生短路时，正常情况一般都是电路中的保护装置熔断器迅速熔断，以保护电气设备及电线路不受损坏。但在实践中很多接口电路，因其控制距离长及控制电源低等因素，当电源发生短路时，熔断器并不熔断。现通过一起继电接口电路的电源短路故障，来分析和讨论电路在应用中的现实问题。

1 问题的提出

图 1 是站台按钮功能的接口电路，直流电源 LZ24/LF24 由集中站电源屏引出，为非集中站IBP 盘及设在集中站的继电器提供电源。某地铁线非集中站车控室综合后备盘内的电源端子发生短路故障（图 1 中①处），但设在集中站的 0.5A 熔断器并未熔断。《信号铁路工程设计技术手册》对熔断器的要求是“电源回路中任何一处发生短路故障时，将使线路通过的电流值迅速增长到（或超过）熔断器的熔断电流值，使它立即熔断，以保护电气设备不受损伤”。显然，电路并不符合这项要求，由此也对接口电路进行更深层次的分析和思考。

2 短路电流的计算

发生电源短路故障的集中站与非集中站的站间距离为 2 093 m，线路的电缆长度是 2 338 m，使用 φ1.0 单芯电缆传输。按照电缆的技术参数，直径为 1 mm 的单芯铜线，当温度在 20℃时，每米长有效电阻不大于 0.023 5 Ω。当电源短路后，其短路电流全部分配给缆线内阻 R。依据欧姆定律U=I×R，电缆取每米有效电阻 0.023 5 Ω，电源取 24 V（不考虑波动），则线路中的短路电流 I=U/R=24/0.023 5×233 8×2=0.218 A（除2 是指线路的两条控制线），远小于线路中熔断器 0.5 A，所以熔断器不熔断。如果在负载侧（图 1 中②）出现短路，由于控制电路缆线路径的迂回，线路中的短路电流将更小。

3 电缆最大传输距离的确定

电缆的传输距离与负载的工作电压、线路允许压降、负载电流、导线截面积等诸多因素有关。确定电缆的控制长度时，应考虑电缆抵消传输线路的衰耗后，能满足末端设备可靠工作。

1）以图所示的JWXC-1700型继电器为例，

其最小可靠工作值为16.8V，继电器的电阻为1700Ω，则线路中的电流I=U/R=16.8/1 700≈0.01 A，计算时电源考虑-5%的波动，则线路

允许压降 u=24 V×95%-16.8=6 V，线路的总内阻 r=u/I=6/0.01=600 Ω，那么电缆的控制距离L=600/0.023 5/2=12 765 m，也就是直流24V电源采用单芯电缆控制，考虑电路衰耗因素后，能满足终端负载继电器可靠工作的最大距离。

2）电缆短路时熔断器熔断的最大距离，在不考虑电源波动条件下，熔断器熔断时的最小电流为0.5A。此时，线路的最大电阻R=U/I=24/0.5=48 Ω，也就是线路的内阻，其最大长度

L=48 Ω/0.023 5 Ω/2=1 021 m。这就是说在理想状态下，电源 24 V 0.5 A 采用单芯电缆传输的最大距离不应超过 1 021 m，超过这个距离因电线路内阻的增大，线路中的电流将小于 0.5 A，熔断器将不再熔断。

《信号设计规范》1.0.11 涉及行车安全的铁路信号系统及电路设计，必须符合“故障导向安全”的要求。这是设计信号系统和电路设计遵循的基本原则。现对图 1 中①电路分析如下。

1）控制条件的站台按钮接点设在控制电源和负

载继电器之间，电路采用具有“故障 - 安全”功能的位置法防护，当继电器的两条控制线之发生混线时，因继电器失去电源可靠落下，符合“故障 -安全”原则。

2）继电器的吸起状态与正常使用状态相对应，

电路具有安全对应的闭合电路法防护功能。当控制线断线继电器落下，符合“故障 - 安全”原则。

3）电路采用双断法防护，当控制线之一混入其他电源时（图 1 中②处），不致使继电器错误吸起，能有效减少危险侧故障率的发生。

4）电路中设有熔断器，其作用为了防止电源线路短路或过负载而引起的电线路或电气设备烧损。既使控制电路传输长度超过熔断器不熔断的控制距离，由于电线路内阻的存在，也不会对电线路造成损害，因为熔断器电流 0.5 A 远小于电线路导线安全载流量的最大电流（组成电路的室内导线23×0.15 电流 11 A，室外导线 φ1.0 mm 电缆电流 16 A）。

通过对图 1 的分析，可以得出这样的结论 ：一是由于电路采用了多种安全防护措施，电路具有“故障 - 安全”功能。二是电源短路熔断器不熔断并不等于熔断器不发挥作用。当电路中超过其安全电流 0.5 A 时，同样能断开电路，以保护电气设备不受损伤。这里所说的电气设备是指变压器、继电器、电线路等。

5 需要关注的问题

1）完整可靠的保安系统不仅能保证供电设备的安全，而且对设备发生故障时，还可以缩小故障范围和便于查找故障点。本文举例故障虽然不会对电气设备造成损害，但可能误导维修人员不认为是电源短路故障而延误时间，特别是缺乏经验的人。如果熔断器能迅速熔断，维修人员就能直观准确的判断为电源短路，为排除故障赢得时间。

2）尽可能从施工工艺和维修养护等方面来严

格防止混线故障的发生。针对负载侧提供控制电源，电缆线路存在迂回，为防止两条控制线都混入不同极性的电源（图 1 中 X1 与 X3，X2 与 X4 短路），可考虑把控制条件两端的芯线分缆设计，或把控制条件两端的电缆分配在不同的芯线组隔开使用。

地铁继电接口电路使用的继电器一般都是 JWXC-1700 无极继电器，这种继电器不能鉴别励磁电流的极性，没有混线防护性能。如果改用JPXC-1000 偏极继电器，可利用其特有的电源极性防护功能，来减少危险侧故障率的发生。

4）地铁每个联锁区都有较多的接口。如站台功能的各种按钮、屏蔽门等，区间功能的防淹门，站间功能的车辆段、停车场、试车线、洗车线及与其他线路接轨的联络线等。由于地铁站间距离长，有的联锁区站间距离超过 4 km，加之电缆路径迂回的距离，电缆总长度甚至超过 9 km，既使加芯也需要加很多的芯线，从经济角度考虑采用加芯解决熔断器不熔断的问题不现实。

5）有些特殊情况下产生的故障是难以考虑的。

如在继电器的两端混入能使其错误动作的不同极性的电源等。这类故障除采用尽可能完善的设计系统和电路外，还要依靠加强检查维修和测试监督等辅助手段，来防止危险故障的发生，或将危险性降到可接受的最低限度。

6）电源与负载同侧成倍增加了电缆线条数。设计站联电路的主要技术条件之一就是要求“尽量减少站间联系电路的线条数”。而电源与负载同侧方案，每个继电器电路都需要增加 2 条控制电源的线条数，由于电源线较多，不利于电缆芯线间的混线防护。

【参考文献】

[1]中国铁路通信信号总公司研究设计院 . 铁路工程设计技术手册（信号）[S]. 北京 ：中国铁道出版社，1993.

[2]伍文卿，毛大地 . 6502 电气集中电路（修订版）[M]. 北京 ：中国铁道出版社，1997.