单相接地短路
IT系统单相接地短路后电压和电流的变化
IT系统单相接地短路后电压和电流的变化从事电气工作的技术员或者工程师，经常听说，当IT系统单相接地短路后，电压又相电压变为线电压，故障电流变为正常电容电流的3倍。
这是个结论，但是如果你进一步问，为什么？很多人是答不上来的。
今天就这个问题，我详细的讨论下，有问题欢迎更正啊。
图1 IT系统图
图1为一个IT系统的接线方式。
在没有发生故障的时候：
1. A B C三相和大地之间，只有很小的电容电流，因为此时线路和大地的容抗很大，因此电容电流很小。
正常运行电容电流
Ic=Uo*WC ,(Uo为相电压，WC为容抗)。
由于三相平衡运行，电容电流的和向量为0。
2. 当一相发生接地故障时
图2 IT系统发生接地故障
当C相发生接地故障后，地上的点位就不是0V了，而是相电压Uo,因此A，B相和大地的电压就是线电压了，向量叠加后也就是
UN=sqr(3)*Uo。
，因此IT系统带故障运行的话，电缆的绝缘选择要参考线电压设计。
当C相发生接地故障后，由于电压变为线电压sqr(3)*Uo，电容阻抗为1/WC，A,B相的电流分别为sqr(3)*Uo*WC，利用向量叠加可知：接地故障电流为Iend=cos30*2*sqr(3)*Uo*WC=3 Uo*WC。
而Uo*WC 就是正常IT系统的对地电容电流。
单相短路和单相接地
单相短路和单相接地
单相短路和单相接地是电力系统中的两种常见故障，它们都会导致电路中的电流急剧增加。
单相短路通常是由于电路中出现了两个不应该连接在一起的导体直接接触所引起的，例如电线破损或绝缘损坏。
这种故障会导致电流急剧增加，可能会烧毁电路中的设备或引起火灾。
解决单相短路的方法是立即切断电源，检查电线并修复或更换受损部分。
单相接地则是指电路中的一个导体意外接地，通常是由于设备绝缘损坏或接地线断裂所引起的。
这种故障会导致电路中的电流通过接地而回流，可能会烧毁电路中的设备或引起火灾，还会对人身安全造成潜在威胁。
解决单相接地的方法是立即切断电源，并检查设备绝缘和接地线，修复或更换受损部分。
为了减少单相短路和单相接地的发生，电力系统需要进行定期检查和维护。
此外，安装适当的保护装置，例如过载保护、漏电保护和接地保护器等，也可以有效地减少这些故障的风险。
- 1 -。
短路的概念和危害
短路的概念和危害在供电系统中，最严峻的故障是短路。
所谓短路是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接。
1、短路的种类在供电系统中，可能发生的主要短路种类有四种：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。
如表1所示。
表1短路的种类三相短路是指供电系统中三相导体间的短路，用K(3)表示；两相短路是指供电系统中任意两相导体间的短路，用K(2)表示；单相接地短路是指供电系统中任意一相导体经大地与中性点或中性线发生的短路，用K(1)表示；两相接地短路是指中性点直接接地系统中，任意两相在不同地点发生单相接地而产生的短路，K(1，1)表示。
在供电系统中，消失单相短路故障的机率最大，但由于三相短路所产生的短路电流最大，危害最严峻，因而短路电流计算的重点是三相短路电流的计算。
2、短路的缘由产生短路故障的主要缘由是电气设备的载流部分绝缘损坏所致。
绝缘损坏是由于绝缘老化、过电压或机械损伤等缘由造成的。
其它如运行人员带负荷拉、合隔离开关或者检修后未拆除接地线就送电等误操作而引起的短路。
此外，鸟兽在暴露的导体上跨越以及风雪等自然现象也能引起短路。
3、短路的危害发生短路时，因短路回路的总阻抗特别小，故短路电流可能达到很大的数值。
强大的短路电流所产生的热和电动力效应会使电气设备受到破坏；短路点的电弧可能烧毁电气设备；短路点四周的电压显著降低，使供电受到严峻影响或被迫中断；若在发电厂四周发生短路，还可能使全电力系统运行解列，引起严峻后果。
此外，接地短路故障所造成的零序电流，会在邻近的通讯线路内产生感应电势，干扰通讯，亦可能危及人身和设备的平安。
4、计算短路电流的目的短路产生的后果极为严峻，为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，在供电系统的设计和运行中，必需进行短路电流计算，以解决下列技术问题：① 选择电气设备和载流导体，必需用短路电流校验其热稳定性和机械强度；② 设置和整定继电爱护装置，使之能正确地切除短路故障；③ 确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可实行限制短路电流的措施；④ 确定合理的主接线方案和主要运行方式等。
短路接地故障原理
短路接地故障原理在电力系统中，短路和接地故障是常见的故障类型，它们都会导致电流异常，对设备和系统造成损害。
了解短路和接地故障的原理，掌握相应的保护措施和预防措施，对于维护电力系统的稳定运行具有重要意义。
1.短路故障短路是指电力线路中不同电位的两点之间发生短接，导致电流异常增大。
根据原因的不同，短路可以分为很多种类型，如单相短路、两相短路和三相短路。
其中，单相短路是指相线与零线之间的短接，两相短路是指相线之间的短接，而三相短路是指三相电源之间的短接。
短路故障的危害很大，它会瞬间产生巨大的电流，导致设备烧毁、线路起火等严重后果。
同时，短路还会影响整个电力系统的稳定运行，可能导致大面积停电等事故。
2.接地故障接地故障是指电力线路对地绝缘损坏，导致电流泄漏到大地中。
接地故障可以分为单相接地故障和多相接地故障。
单相接地故障是指相线与大地之间的绝缘损坏，多相接地故障是指多相线路与大地之间的绝缘同时损坏。
接地故障会导致电流泄漏到大地中，不仅浪费了能源，还会对设备和线路造成损害。
同时，接地故障还会对人身安全造成威胁，因为接触带电体的人员可能会触电。
3.保护措施针对短路和接地故障，可以采取以下保护措施：(1)熔断器保护：熔断器可以在电流异常时迅速熔断，切断电源，从而保护设备和线路不受损害。
(2)断路器保护：断路器可以在电流异常时自动切断电源，从而保护设备和线路不受损害。
(3)漏电保护器：漏电保护器可以检测线路对地绝缘情况，一旦发现绝缘损坏，可以立即切断电源，从而防止接地故障的发生。
(4)监控系统：对于重要的电力设备和线路，可以安装监控系统，实时监测电流、电压等参数，及时发现异常情况。
4.预防措施预防短路和接地故障的措施包括：(1)定期检查设备和线路的绝缘情况，及时发现和处理绝缘损坏的问题。
(2)安装正确的保护装置，如熔断器、断路器、漏电保护器等。
(3)对新安装的设备和线路进行严格的质量检查，确保其符合电力系统的标准。
4.2-单相短路两相接地短路PPT课件
U
kb
=
U
kc
=
0
M
a c
b U·ka
U·kb
U·kc
I·ka
I·M b I·kb
I·N b I·M c I·N I·kc
a b
cc
N
22
（一） 金属性短路 120下边界条件方程
以a相为基准相，
IkaIka1Ika2Ika0 或Ika1＝ － （ Ika2Ika0）
3Zg
I·ka0Biblioteka U·ka0U·ka1 N1
U·Kka22 N2
K0
N0
(a)
(b)
短路点a相经过渡阻抗 Z g 短路
（a）系统接线图；（b）复合序网图
20
短路点等效变换
K (1) a
E·a1∑
Z1∑ K1 Z g K1'
b c
Zg Zg Zg
I·ka
I·kb I·kc
Z2∑
U·ka1 K2 Z g
.
.
U ka 0 I ka 0 Z 0
“2”
“0”
E·a1Σ Z 1Σ
K1
I·k a 1 U·k a 1
N1
Z 2Σ
K2
I·k a 2 U·k a 2
N2
Z 0Σ
K0
I·Ka0 U·ka0
N0
8
相分量计算
相电流
.
I
ka
.
I ka1
.
I ka2
.
I ka0
.
3 I ka1
. I kb 0
一、两相短路——
K
(2 bc
)
（二）经过渡阻抗短路
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析电力系统按接地方式分类，有中性点接地系统和中性点不接地系统。
其中，两种接地系统按接地故障的方式分类，又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。
单相接地是最常见的线路故障，两相接地、三相接地出现几率小，但有明显的相间短路特征。
★中性点接地系统1.单相接地故障2.两相接地故障3.三相接地故障★中性点不接地系统1.单相接地故障2.单相接地故障3.三相接地故障☆单相接地故障特点：1.一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为同一相别。
3.零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。
4.故障相电压超前故障相电流约80度左右（短路阻抗角，又叫线路阻抗角）；零序电流超前零序电压约110度左右。
☆两相短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.两个故障相电流基本反向。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。
☆两相接地短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.零序电流向量为位于故障两相电流间。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。
☆三相短路故障特点：1.三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。
2.故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。
★电力系统工作接地（接地保护）变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接，称为工作接地。
工作接地分为直接接地与非直接接地（包括不接地或经消弧线圈接地）两类，工作接地的接地电阻不超过4?为合格。
☆电网中性点运行方式：大接地电流系统（110kV及以上）1.直接接地，又称为有效接地2.经低电阻接地大接地电流系统（35kV及以下）1.不接地，又称为中性点绝缘2.经消弧线圈接地3.经高阻接地煤矿电网中性点接地方式1.井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式2.6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式3.35kV采用中性点不接地方式4.110kV采用中性点直接接地方式举例：中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地★接地保护系统的型式文字代号☆第一个字母表示电力系统的对地关系：T--直接接地I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
单相短路、接地故障的灵敏度校验计算。
单相短路、接地故障的灵敏度校验计算。
单相短路和接地故障是电力系统中常见的故障类型，其灵敏度校验是确保电力系统故障保护装置能够及时准确地检测并切除故障的重要环节。
本文将针对单相短路和接地故障的灵敏度校验进行详细分析和计算，并结合实例进行说明。
首先，我们来了解一下单相短路故障的灵敏度校验。
单相短路故障是指电力系统中出现的两相或三相电源相间发生短路的故障形式。
在传统的电力系统中，一般会设置过流保护装置来检测和切除短路故障。
过流保护装置的触发电流和延时时间是保护装置的两个重要参数，需要根据系统的特点进行灵敏度校验。
单相短路故障的灵敏度校验通常可以通过计算配电系统的等值电路参数和负载电流来完成。
校验的目标是保证过流保护装置能够在故障发生时及时启动，并确保启动时间不超过规定的延时时间。
校验的方法主要有基于阻抗、时间常数和时间特征等三种。
基于阻抗的灵敏度校验方法是根据系统的等值电路参数和故障阻抗的特性来计算过流保护装置的触发电流。
校验步骤如下：1.确定故障类型和位置，包括短路故障和跳闸位置。
2.在故障位置上构建配电系统的等值电路，包括电源、负载和干线等元件。
3.根据等值电路计算单相短路故障时的阻抗值，一般需要考虑电源电压、故障电流和系统特性等参数。
4.根据过流保护装置的动作特性曲线，选择合适的触发电流值。
5.比较计算得到的故障阻抗值与过流保护装置的触发电流，确保保护装置能够在故障发生时及时启动。
基于时间常数的灵敏度校验方法是根据过流保护装置的时间特性来计算触发时间。
校验步骤如下：1.确定故障类型和位置，包括短路故障和跳闸位置。
2.在故障位置上构建配电系统的等值电路，包括电源、负载和干线等元件。
3.根据等值电路计算单相短路故障时的时间常数，一般需要考虑电源电压、故障电流和系统特性等参数。
4.根据过流保护装置的时间特性曲线，选择合适的延时时间值。
5.比较计算得到的时间常数与过流保护装置的延时时间，确保保护装置能够在规定时间内启动。
浅析配电线路单相接地短路故障
浅析配电线路单相接地短路故障摘要：本文分析了小电流接地系统单相接地故障产生的原因、故障参数的变化特点及危害。
在理论分析的基础上，就日常工作中如何快速准确的排查故障线路，隔离故障设备，降低供电风险和损失作出了较为详尽的表述。
关键词：小电流接地系统；接地故障；消弧线圈；零序电压；零序电流一、引言我国10～35KV电网中，大多采用了中性点不接地或经消弧线圈接地方式，由这两种接地方式所组成的供电系统被统称为小电流接地系统。
按照规范：当电力系统发生单相接地故障时，如果35kV电网流过故障点的零序电流超过10A，10KV电网超过20A，3～6KV电网大于30A时，电源中性点均应采用经消弧线圈接地方式。
当小电流接地系统发生单相接地故障时，一般规定继续运行不超过2小时，但必须尽快寻找故障线路并予以隔离消除，以免因为非故障相电压的升高和故障电流引发两点或多点短路扩大事故，造成人身伤亡、设备的损坏和停电停产损失。
因此，对小电流接地系统单相接地故障进行深入研究，并探讨合理的解决方法是非常必要的。
2小电流接地系统单相接地故障分析小电流接地系统单相接地故障示意图如图1所示。
小电流接地系统在正常运行时，在三相负载对称的情况下，三相电压基本处于平衡状态，AO +BO+CO＝0，IAO+BO+CO＝0，UNO＝0，ID=0。
其中，AO、UBO、UCO分别为系统A、B、C三相对地电压，IAO 、IBO、ICO分别为系统A、B、C三相对地电容电流，UNO为系统中性点对地电压，ID为故障相对地电流。
图1小电流接地系统单相接地故障示意图当小电流接地系统单相发生接地短路故障时，假设A相接地短路：1）单侧电源单回线路发生单相接地短路故障AO ＝0，IAO＝0，UNO＝UNA，UBO＝UBA，UCO＝UCA，其中，NA为相电压，UBA、CA为线电压。
小电流接地系统由于零序网络无法通过中性点形成回路，因此，接地点故障电流中没有零序电流。
D =BO+CO=ωC(BA+CA),ID=3ωCUph（1）其中，C为系统相对地电容，Uph为系统相电压。
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第一节 横向不对称故障的分析计 算
二、单相接地短路——设a相接地，选a相为基准相。
Ma
~b c
短路点K
IMa
INa
IMb INb
IMc
aN
b~
INc c
UKa UKb UKc
IKa IKb
IKc
图3—9 单相接地短路时的系统接线图
边界条件方程：U&ka = 0; I&kb = I&kc = 0
K1
Uka1
N1 K2
Uka2 N2 K0
Uka0
N0
图3—12 复合序网图
电流基准值为
IB =
S B = 1000 / 0.8 = 1.804(KA) 3U B 3 × 400
故有名值为
I a = 1.804 × 4.11 = 7.414(KA)
[ ] = I&ka1 (α − α 2 )Z 2∑ + (α −1)Z0—1中，如在K点发生单 相接地短路时的短路电流。
解： 从上题中知
X1∑ = 0.24 X 2 ∑ = 0.25 X 0∑ = 0.24
图3—5 [例题3—1]附图
. 设K点发生A相单相接地时，以A相为基准相
= =
− I&ka1Z 2 ∑ − I&ka1Z 0 ∑
U& ka1 = −(U& ka2 + U& ka0 )
= I&ka1(Z2∑ + Z0∑ ) = E&a1∑ − I&ka1Z1∑
所以短路处的各相的电流、电压为：
II&&kkba＝=I&(kαa1＋2 +I&αka2＋+ 1I)&kI&ak0a1==3II&&kkca1==03I&ka2 = 3I&ka0
U& U&
ka kb
= U& ka1 + U& ka2 + U& ka0 = 0 = α 2U& ka1 + αU& ka2 + U& ka0
[ ]
= I&ka1 (α 2 − α )Z 2 ∑ + (α 2 − 1)Z0 ∑
U& kC = αU& ka1 + α 2U& ka2 + U& ka0
应用对称分量法转换为序分量表示有：
U& ka = U& ka1 + U& ka2 + U& ka0 = 0 或U& ka1 = (U& ka2 + U& ka0 )
I&ka1
=
I&ka 2
=
I&ka0
=
1 3
I&ka
a相接地短路时各序网络如图3—10（a）所示。
因 I&ka1 = I&ka2 = I&k，a0 所以三序串联；又因 U& ka1 + U& ka2 + U& ka0 = ，0 所以三个序网串联后应短接，组成 的复合序网见图3—10(b)所示。由复合序网可求出故
障处的各序电流和电压：
图3—10 单相接地短路时的各独立序网和复合序网图 (a) 正序、负序和零序网络图 (b) 复合序网图
故障处的各序电流和电压：
I&ka1
=
Z1∑
E& a1∑ + Z2∑ + Z0∑
= I&ka2
= I&ka0
U& U&
ka 2 ka0
= =
− I&ka 2 Z 2 ∑ − I&ka 0 Z 0 ∑
复合序网如图3—12所示。
Ea1Σ X1Σ
则有
I&ka1 = I&ka2
= I&ka0
=
E& a1∑ j(X1∑ + X 2∑ + X 0∑ )
=
1∠00
= − j1.37
j(0.24 + 0.25 + 0.24)
短路电流为
a1
X2Σ
a2
X0Σ
a0
I&ka＝3I&ka1 = 3 × (− j1.37) = − j4.11