短路保護
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短路保護
責任編輯:admin  發表時間:2014-05-05 17:36文章出處:http://www.0204138.live/   人氣:


      短路故障是我們電氣設備運行時經常出現的一種故障,也是我們生產生活中,經常出現的一種電氣故障,為了盡量咸少短路故障的發生、通常我們在電設備運行中,配備短路保護設備,下面我們就來講一講短路保護的概念及工作原理:

1、什么是短路保護
     電力系統在運行中 ,相與相之間或相與地(或中性線)之間發生非正常連接(即短路)時流過的電流。其值可遠遠大于額定電流 ,并 取決于短 路點距電源的電氣距離。例如,在發電機端發生短路時,流過發電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的10~15倍。大容量電力系統中,短路電流可達數萬安。這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和后果。

2、短路保護的工作原理
     短路保護電路是利用一個晶體管來采樣輸出電壓,根據輸出電壓在短路前后的狀態變化判斷是否發生短路,從而實現短路保護短路保護電路及工作原理電路如圖1所示短路保護電路及工作原理為了方便示意短路與否,可以加入一個發光二極管做指示燈,如圖2所示,短路發生后,放光二極管D3亮,消除短路后,重新啟動電源,電路可以恢復正常工作短路保護電路及工作原理

         短路保護原理圖    短路保護工作原理

  工作原理如下:短路發生后,輸出電壓經過RA和RB采樣得到電壓值無法維持三極管Q1導通,于是Q1關斷,電容C1被充電,連接AP3003 EN管腳的VEN隨著時間的推移電壓不斷升高,表達式如(E-3)所示,VEN一旦高于EN 管腳的閾值電壓,整個系統停止工作,實現了短路保護的功能短路保護電路及工作原理

                               短路保護原理圖

  短路保護設計需要注意兩個方面,第一要避免短路保護電路影響系統啟動,R1,C1的選擇要保證短路保護開始動作的時間遠大于系統啟動時間;第二是要選 擇合適的R3,以保證R3的加入不會影響RA和RB所設定的輸出電壓值短路保護電路及工作原理

3、短路保護的計算方法
     1.假設系統有無限大的容量.用戶處短路后,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統阻抗要大得多.

具體規定: 對于3~35KV級電網中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統的容量為無限大.只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗.

     2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、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. 短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.

4、短路保護的類型
     三相系統中發生的短路有 4 種基本類型:三相短路,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。

     發生短路時,電力系統從正常的穩定狀態過渡到短路的穩定狀態,一般需3~5秒。在這一暫態過程中,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(0.01秒)時將出現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生短路時機械應力的動穩定性。短路電流的分析、計算是電力系統分析的重要內容之一。它為電力系統的規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、設計微機保護和選用限制短路電流的元件.

 

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