电力系统的故障类型和影响

电力系统在所有扇区中的尺寸和复杂性幅度越来越大，例如生成，传输，分配和负载系统。错误的类型短路条件在电力系统中造成了严重的电网经济损失，降低了电力系统的可靠性。电气故障是由变压器、旋转机械等设备故障、人为错误或环境条件引起的异常状态。这些故障会造成电流中断、设备损坏，甚至造成人类、鸟类和动物的死亡。本文综述了电力系统中出现的各种故障类型及其影响。

什么是电力故障？

一个电过错是来自标称值或状态的电压和电流的偏差。在正常操作条件下，电力系统设备或线路承载正常电压和电流，从而导致系统的更安全操作。

但是当发生故障时，它会导致流量过高，从而导致设备和设备损坏。故障检测和分析是选择或设计合适的开关设备，机电式继电器，断路器和其他保护装置。

电力系统故障类型

在电力系统中，故障主要是两种类型，如开路故障和短路故障。此外，这些类型的故障可以分类为对称和不对称。让我们详细讨论这些类型的错误。这些故障分为两种类型。

• 对称故障
• 不对称的错误

对称故障

这些是非常严重的故障，并且在电力系统中不经常发生。这些也称为平衡故障，并且是两种类型，即地线（L-L-L-G）和线路（L-L-L）。

只有2-5％的系统故障是对称断层。如果发生这些故障，系统仍保持平衡，但导致电力系统设备严重损坏。

上图显示了两种类型的三相对称故障。对这种故障的分析很容易，通常要分阶段进行。定相继电器的选择、断路器的开断能力和保护开关柜的额定值需要三相故障分析或三相故障信息。

对称断层分为两类

• 线路-线路-线路故障
• 线路-线路-接地故障

L - L - L故障

这类故障均为均衡，即故障发生后，系统保持均衡状态。所以这种故障很少发生，尽管它是一种严酷的故障，拥有最大的电流。所以这个电流是用来决定CB的评级的。

L - L - L - G故障

三相L - G故障主要包括系统的全部三相。该故障主要发生在三相之间以及系统的接地端。所以，有2 - 3%的概率发生故障。

不对称故障

这些是非常常见的，并且不如对称断层苛刻。主要是三种类型的纳入地面（L-G），线到线（L-L），以及地面的双线（LL-G）故障。

地面故障（L-G）的线是最常见的故障，65-70％的故障是这种类型的。

它使导体与地面接触。15%到20%的故障是双线接地，导致两根导线与地面接触。线路间的故障主要发生在两条导线因风摆动而相互接触时，有5% - 10%的故障属于这种类型。

这些故障也称为不平衡故障，因为它们的出现会导致系统不平衡。系统的不平衡是指每一相的阻抗值不同，导致不平衡电流在相中流动。这些故障比较难以分析，而且是按相位进行的，类似于三相平衡故障。

不对称断层分为两类

• 单l - g（线到地）故障
• L - L（线到线）故障
• 双L -G(线对地)故障

单L - G故障

一旦单个导体朝向接地端子朝向接地端子，此单个L-G故障主要发生。因此，电源系统内的故障大约70％到80％是单个L - G故障。

L - L型故障

这是一旦两块导体短路，也是由于大风的情况，这是一个故障。因此，由于大风，线导体可以移动，它们可以彼此接触并导致短路。因此，大约可能发生15 - 20％的故障。

双L - G故障

在这种故障中，两条线通过地面互相接触。所以出错的概率是10%

开路故障

开路故障主要发生，因为电力系统中使用的更多导体的故障。开路故障图如下所示。该电路适用于1相，2-阶段和3阶段打开状态。

这些故障主要是由于架空线路、电缆接头失效、断路器相位失效、导体或保险丝在一相或多相内熔化等常见问题造成的。
除三相缺相故障外，这些故障也称为串联故障，即不平衡故障或不对称故障。

例如，传输线通过在发生打开故障电路之前通过平衡负载工作。在传输线中，如果这些阶段中的任何一个被溶解，则可以减小交流发电机的实际加载并增加交流发电机的加速度，因此它以比同步速度高的速度工作。在其他传输电缆中，这种过速会导致过电压。因此，1相和2相开放条件可以产生电力系统的电流和电压，这导致设备造成巨大损坏。

这些故障分为以下三种类型。

• 开放导体故障
• 两根导线打开故障
• 三导体开路故障。

故障类型的原因和影响

由于电路故障以及1相或更多相中的断路器，可能会引起这些故障。开路故障的影响包括以下内容。

• 电力系统运行不规范
• 这些缺点可能会危及动物和人类
• 特别地，当电压超过正常值超过正常值时，网络的一部分导致绝缘故障并开发短路故障。
• 即使，与短路型故障相比，可以接受这些类型的电路故障，因为必须分离这些故障以降低高损坏。

短路故障

由于相导体和地球之间的绝缘中的失效，主要发生短路故障。绝缘故障可能导致短路路径形成，可激活电路内的短路条件。

短路的定义是，两个不同电位的点之间的阻抗极低的异常连接，无论是偶然完成的还是有意完成的。这些故障是最常见的导致异常大电流流过输电线路或设备的类型。

如果允许短路故障持续一小段时间，就会对设备造成广泛的危害。短路故障也被称为分流故障，因为这些故障主要是由于相导体之间的绝缘故障，而不是由于相导体与地之间的绝缘故障

不同的可实现的短路故障条件主要包括3阶段，地球，3相，地球，1相，相位为相位，2-阶段，相对于地球的相位和单相。

无论是对地的三相故障，还是对地的三相故障，都可以是对称的或平衡的，其他故障都可以是不对称的。

短路故障的原因和影响

由于以下原因可能发生短路故障。

• 由于内部否则外部效果，可能会发生这些故障
• 内部效果是传输线条故障，设备损坏，绝缘老化，发电机内的绝缘腐蚀，电气设备的安装不当，以及它们不足的设计。
• 由于设备，绝缘故障，由于照明浪涌和公众机械损坏，因此可能发生这些故障。

短路故障的影响包括以下内容。

• 电弧故障可以引起火灾和爆炸的设备，如变压器和断路器。
• 如果短路误差持续存在，则可以严重限制电力流。
• 系统操作电压可以高于或低于其接受值，以对通过电力系统提供的服务进行破坏性影响。
• 由于电流异常，设备会受热，从而使其绝缘寿命缩短。

故障类型的原因

导致电气故障的主要原因包括以下内容。

天气状况

它包括照明击球，大雨，大风，架空线条和导体上的盐沉积，传输线上的导线，雪和冰积累等。这些环境条件中断电源并损坏电气装置。

设备故障

各种电气设备如发电机、电机、变压器、电抗器、开关设备等，由于故障、老化、电缆绝缘失效、绕组等引起短路故障。这些故障导致大电流流过设备或设备，从而进一步损害它。

人为错误

电气故障也由人为错误引起，如选择不正确的设备或设备的额定值，在维修或维修后忘记金属或导电部件，在维修时切换电路等。

火灾烟雾

由于烟雾粒子的存在，架空线路周围的空气电离导致线路之间或导线与绝缘体之间的火花。这种闪络导致绝缘体失去其绝缘能力由于高电压。

故障类型及其效果

电气故障的影响主要是由于以下原因发生的。

过电流

当发生故障时，它会为电流流产生非常低的阻抗路径。这导致从供应中汲取的非常高的电流，导致继电器的绊倒，损坏设备的绝缘和部件。

对操作人员的危险

故障发生也可能导致个人冲击。冲击的严重程度取决于故障位置的电流和电压，甚至可能导致死亡。

损失设备

由于短路故障引起的重电流导致组件完全燃烧，这导致设备或设备的工作不当。有时大火会导致设备完全倦怠。

干扰互连有源电路

故障不仅影响故障发生的位置，而且干扰故障线路上的有源互连电路。

电火灾

由于我们经常在建筑物和购物复杂火灾等新闻中常常观察，短路导致闪光灯和火花

故障限制设备

可以将人为失误等原因降到最低，但环境变化无法做到这一点。故障清除是电力系统网络中的一项重要任务。当出现故障时，如果我们设法中断或断开电路，它将减少对设备和财产的相当大的损害。其中一些故障限制装置包括保险丝，断路器，继电器如下所述。

保险丝

它是主要的保护装置。它是封闭在壳体或玻璃中的细线，其连接两个金属部件。当电流过多流动时，该电线熔化。熔断器类型取决于其运行的电压。手动更换电线一旦井喷，就是必要的。

断路器

它使电路正常以及异常条件下的断裂。发生故障时导致电路自动跳闸。它可以是真空/油断路器等机电断路器等，或超高速电子断路器。

继电器

它是一种基于工况的操作开关。它由一个磁线圈和常开和常闭触点组成。故障的发生提高了激励继电器线圈的电流，导致触点操作，因此电路被中断的电流流动。保护继电器与阻抗继电器，MHO继电器等不同类型。

照明电源保护装置

这些包括照明挡板和接地装置，以保护系统免受闪电和浪涌电压。

基于应用的三相故障分析

我们可以分析三相故障通过使用如下所示的简单电路。在这种情况下，暂时性和永久性的故障都是由故障交换机造成的。如果我们按下按钮一次作为临时故障，定时器的安排跳闸负载，也将电源恢复到负载。如果我们按下这个按钮一段时间作为永久性故障，这个系统通过继电器装置完全关闭负载。

如何发现和定位故障?

在输电线路中，故障很容易识别，因为危机通常是显而易见的。例如，一旦任何一棵树倒在了传输线上，否则，一个电杆就会被损坏，导体也会躺在地上。

在电缆系统中，当电路工作时，电路在电路工作时可以进行故障定位。有不同的故障位置方法，可以分为终端技术，它使用电流以及在电缆端部测量的电压和通过电缆检查的示踪方法。故障的正常区域可以位于终端技术，以加速在传输电缆上追加追踪。

在布线系统中，故障的位置可以通过对导线的验证找到。在困难的布线系统中，无论电线埋在哪里，这些故障都是通过一个时域反射计来放置的，它向电线发送一个脉冲，然后检查反射信号来识别电线中的故障。

在一种著名的水下电报电缆中，通过在故障电缆端进行测试，利用响应式电流计计算故障电流。在电缆中，有两种方法用于定位故障，如Varley回路和Murray回路。

电力电缆在低电压下不会出现绝缘故障。所以，重击测试是通过对电缆施加高电压脉冲，高能量来进行的。故障定位可以通过在错误处听放电声来完成。当这种测试对电缆的位置造成损害时，它是有用的，因为故障位置在任何情况下都必须重新绝缘。

在高电阻接地的配电系统中，馈线可能会扩大对地误差，但系统仍在运行中。故障的馈线和通电的馈线可以在一个环形电流互感器中找到，它收集了电路中的所有相线;简单地说，电路包括对地故障将说明净扰动电流。接地电阻的作用是使接地故障电流在两个值之间更容易被察觉，从而击败故障电流。

我希望你有一个关于三相缺点的基本理念。感谢您与文章共享的宝贵时间。此外，关于电气和电子项目的任何疑问，请在下面的评论部分中写下您的反馈。

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