浅谈电弧短路的故障分析及对策
某110kV变电站35kV相间短路故障分析
PT已安装，并进一步探讨改善线路防雷等措施。
6 结束语 总而言之，我国的35kV线路是面向大客户供电的直接途
径，但由于各个客户情况的差异性和复杂性以及相关保护措施 问题等，常出现因故障而影响供电的稳定性。文章详细分析此 次故障产生的原因，并提出相应整改措施，以保障110kV变电 站运行的稳定性和安全性，为我国电网系统的健康发展奠定基 础。
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
某110kV变电站35kV相间短路故障分析
傅敏捷 国网福建南安市供电有限公司 福建 泉州 362300
摘 要 文章针对110kV某变电站35kV仑坂线出现相间短路故障进行分析，并提出相应整改措施，以期为相关从业 人员提供参考。 关键词 110kV；线路；故障分析；整改
（5）发现321开关A相导电杆出现部分烧熔现象，可以肯 定此部位有过电弧燃烧，因此故障时，开关A相导电杆可能对 开关挡板放电。此外，开关AB相母线侧静触头绝缘筒之间发现 燃烧严重（C相已烧穿），且可以发现两处较为明显的沿表面 的放电痕迹，可以判断存在过电压引起闪络的可能性。
4 暴露的问题 （1）110kV仑苍变35kV开关柜于2009年改造，从现场结
1 故障情况介绍
在2013年8月29日受台风“康妮”影响，某110kV变所在 地区由于雨势较强且雷电频繁。因受雷击的影响，当日16时18 起，35kV仑坂线312开关出现两次过流III段动作，并重合闸成 功后确认为A相线路断线。16时23分53秒，#1主变中后备保护 过流I段动作，母分300开关跳闸。仑翔线312开关及线路转检修 后，对35kV母分300开关及II段母线上设备进行外观检查，无异 常后，35kV II段母线于18时10分转运行。20时53分19秒，#1主 变中后备保护过流I段再次动作，300开关跳闸，同时现场检查 发现仑坂线321开关损毁严重，321开关母线静触头及II母线PT 静触头损毁严重[1]。
常见电弧触电原因分析方法
常见电弧触电原因分析方法电弧触电是指人体接触电弧而导致电流通过人体产生触电事故。
电弧触电原因复杂，涉及到多个方面的因素。
在分析电弧触电原因时，通常可以从以下几个方面进行分析：1. 设备故障：设备故障是引发电弧触电的主要原因之一。
例如，设备内部存在绝缘失效、松动接触、设备老化等问题，这些故障会导致电弧在设备内部产生，当人体接触到设备时发生触电事故。
2. 设备误操作：人为误操作也是电弧触电的常见原因之一。
例如，未正确断开电源、擅自操作设备、对电气装置进行维修而不按照操作规程执行等。
这些误操作可能导致电弧产生，引发触电事故。
3. 环境条件：环境条件也会影响电弧触电的发生。
例如，潮湿环境增加了人体对电流的导电性，提高了被电弧触电的风险；气候状况也可能导致设备产生电弧，并引发触电事故。
4. 人员行为：人员行为也是电弧触电的重要原因之一。
例如，忽视安全警示、穿戴不合适的劳动保护用具、使用不合格的工具等，这些行为增加了触电的风险。
对于电弧触电原因的分析，可以采取以下方法：1. 数据分析：通过对相关事故数据的统计和分析，了解电弧触电事故的发生频率、设备类型、环境条件等信息，可以帮助确定触电原因和风险点。
2. 设备检测与维护：定期对设备进行全面检测和维护，及时发现设备故障和潜在问题，做好绝缘检测、接触可靠性测试等工作，确保设备的安全运行，减少电弧触电的风险。
3. 安全培训和意识教育：加强对员工的安全培训和意识教育，提高员工对电弧触电风险的认识，培养正确的安全操作习惯，减少由于人为误操作导致的触电事故。
4. 引入技术手段：引入先进的技术手段，如电弧探测器、短路保护装置等，可以实时监测设备、预警并隔离电弧，有效减少电弧触电的风险。
5. 安全规范和制度建设：建立健全的安全规范和制度，明确安全责任，制定操作规程和安全操作规范，规范人员的行为，减少人为因素导致的电弧触电事故。
总之，电弧触电原因的分析需要综合考虑设备故障、设备误操作、环境条件和人员行为等多个因素，通过数据分析、设备检测与维护、安全培训和意识教育、引入技术手段以及建立安全规范和制度等措施，可以有效减少电弧触电事故的发生。
7、断路器电弧分析
七、灭弧室设计与分析吴翊杨飞纽春萍荣命哲sf6断路器：电弧分析Phase3电弧运动ΓGG i1A z 1A y 1A x σφλ/c p hηw ηv ηu 01ΓΦΦ射吸收系数电场、磁西安交大仿真工作站电导率热导率比热粘度电弧分析空气电弧热力学与输运参数电弧分析实验测试电弧电压电弧分析电弧运动过程平行电极结构实验观察电弧分析低压电器电弧仿真¾转动式拉弧电弧转移仿真结果建模剖分电弧分析Calculation1. Arc current2. Arc voltage3. DisplacementExperiment 弧根跳跃对应电弧电压峰值电弧分析温度分布铜蒸汽浓度分布金属蒸汽导致电弧温度降低并且延长了弧根电弧分析0.00.20.40.60.8 1.0电弧电压(使用POM产气材料灭弧室压力分布444444440246810 POM浓度分布电弧分析发现了金属蒸汽对栅片切割的影响机理铁蒸汽浓度分布弧根运动曲线电弧分析低压电器电弧仿真¾栅片切割与烧蚀仿真结果实验测试不同磁场电弧分析不同灭弧室宽度（T>3500K电弧分析32.5(a) 500A(b) 3000A气壁辐射能量1.0 1.2 1.4弧根位移高速摄影产气材料(a)500A (b)1000A (c)2000A (d)3000A 背后击穿率电弧分析研究多种影响因素产气材料对背后击穿的影响电弧分析n gMCBcell290,000plateArc voltage1-Tested arc current2-Calculated arc current3-Tested arc voltage4-Calculated arc voltage 电弧运动过程电弧分析低压电器电弧仿真¾MCB产品仿真计算电弧分析②①电弧分析低压电器电弧仿真¾MCB产品仿真计算大电流开断灭弧室内电弧仿真结果灭弧室内电弧电压发展变化示意图4.3 灭弧室磁场设计塑壳断路器灭弧室模型载流导体的电流密度分布图1.00E-011.20E-011.40E-011.60E-01无增磁块1.60E-011.60E-01 1.40E-01（1）增磁块对吹弧磁场有明显增强作用，其中底增磁块的增磁作用比较明显，两侧的增磁块增磁作用不明显，不过有使磁场平稳的作用。
分析10kV配电线路常见故障原因以及处理措施
分析10kV配电线路常见故障原因以及处理措施1.绝缘子污秽：绝缘子的表面可能会被各种污物如灰尘、雨水、鸟粪等覆盖，导致绝缘子阻尼降低，容易造成漏电甚至断电。
处理措施包括定期检查和清洗绝缘子，并及时处置污染源，保持绝缘子表面的清洁。
2.绝缘子破碎：绝缘子破碎可能是由于外力撞击、温度变化引起热胀冷缩等原因导致的。
破碎的绝缘子会降低线路的绝缘能力，甚至造成局部或线路的短路。
处理措施包括定期检查绝缘子的完整性，并及时更换损坏的绝缘子。
3.跳线松脱：跳线是连接绝缘子串与钢塔的一种金属导线，如果发现跳线松脱或脱落，可能会导致设备短路、电弧等故障。
处理措施包括定期检查跳线的连接情况，并做好紧固措施，防止跳线松脱。
4.导线断裂：导线断裂可能是由于外力撞击、老化、握接不良等原因引起的，会造成线路的断电。
处理措施包括定期检查导线的完好性，并及时更换老化、破损的导线。
5.短路：短路是导线之间或导线与接地之间产生低阻抗通路，会导致电流异常大，甚至造成火灾和设备损坏。
处理措施包括安装短路保护器、及时检查地线的连接情况，并处理导线之间的接触问题。
6.脱落的断路器或隔离开关：断路器和隔离开关是线路的保护装置，如果脱落或损坏，会导致线路断电，造成停电事故。
处理措施包括定期检查断路器和隔离开关的接线情况，并做好固定和维修。
7.天气因素：恶劣的天气如雷暴、强风会导致线路故障，如雷击、树木倒伏引起的设备短路等。
处理措施包括定期检查线路周围的植被和天气杆的情况，并采取相应的措施，如修剪树枝、加固杆塔等。
8.树木破坏：树木生长过程中，可能会与线路接触，导致设备损坏甚至线路短路。
处理措施包括及时修剪和移除与线路接触的树木，并加强管控树木的生长方向。
9.地线故障：地线是维护线路安全的重要组成部分，如果地线接触不良或毁损，会影响线路的导电性能。
处理措施包括定期检查地线的连接情况，修复或更换受损的地线。
10.过载：线路上的负载超过额定负载容量，会导致线路过载，造成设备的过热和线路的短路。
电弧故障的分类与特性
电弧故障的分类与特性低压供配电线路中的电弧一般可分为两种，一种是正常电气操作过程中产生的电弧，通常称之为正常工作电弧，比如电机在旋转过程中所产生的电弧就是所谓的正常工作电弧，还有电器设备的正常开关操作、电器电源插头的插拔过程时产生的电弧等都属于正常工作电弧，这些正常工作电弧是伴随着电气工作过程中的，而且是不可避免的，正常工作电弧的产生是瞬时性的，它不会持续的存在，也不会影响低压供配电系统和线路中的其它用电设备的正常工作，更不会以此引起电气火灾危及用电安全[17]。
所以通常线路中在发生正常工作电弧的情况下，一般都认为此时的低压供配电系统和线路上的用电设备是安全的；另外一种电弧是在电气设备异常操作过程中产生的电弧，或是低压供配电线路发生故障情况下的电弧，这样的电弧称为电弧故障，低压供配电系统中的电弧故障一般是由于电气设备触头松动、线路绝缘老化、绝缘水平下降并击穿以及接地故障等问题引起的电弧。
应该指出，电弧的这种区分方法不是根据电弧的任何物理参数的不同，而是针对电弧的产生结果能否导致电力安全及事故的发生这一问题来具体的划分，所以，对电弧类别的归属进行判断就存在较大的困难，这也就是在电弧故障识别及检测技术领域所要解决的技术难题。
1-3-1 电弧故障的分类对电弧故障如果按其产生的位置来分类，可以具体的将其分为串联模式电弧故障和并联模式电弧故障，其示意图与电路等效图如图1-3所示。
串联电弧故障的产生原因主要有两个方面，一方面是由于振动等原因引起的电极之间接触不良、连接松弛或接触处断裂，进而形成了间歇性的电弧，即点接触式串联电弧故障。
当两个电极接触处出现间歇性的电弧时，电弧的间歇性燃烧会使导体的热量集聚，如果不能够及时散热便会导致导体过热，进而引燃导体外层绝缘材料，引发电气火灾；另一方面是由于配电线路年久失修而导致线路被腐蚀氧化、电缆绝缘被碳化，或是连接端子锈蚀等问题，在绝缘体上形成了碳化通道，由此形成的电弧燃炽即为碳化路径式串联电弧故障[18-21]。
高铁接触网电分相短路故障原因分析与对策
高铁接触网电分相短路故障原因分析及与对策 梁清元DOI ：10.19587/ki.1007-936x.2019z.035高铁接触网电分相短路故障原因分析与对策梁清元摘 要：高速铁路接触网电分相短路故障时有发生，暴露出我国部分高铁在接触网锚段关节式电分相设计和运营管理上存在薄弱环节。
本文通过故障原因分析，提出整改措施，并对加强高速铁路锚段关节式电分相和绝缘关节电分段设计提出建议。
关键词：接触网电分相；短路故障；原因分析；对策Abstract: The phase break short circuit faults occur frequently on OCS of high speed railways, expose that there areweak points existed in design and operational management for overlap section type phase breaks on OCS of high speed railways in our country. The paper, on the basis of analyzing of fault causes, puts forward the rectifying measures and puts forward proposals on design of overlap section type phase breaks and insulated overlap section type phase breaks for our country’s high speed railways.Key words: OCS phase break; short circuit fault; analysis of cause; counter measure中图分类号：U225.4 文献标识码：B 文章编号：1007-936X (2019)z-0137-020 引言2016年1月24日，郑西高铁发生一起接触网电分相短路故障。
10kV线路常见故障分析及防范措施
10kV线路常见故障分析及防范措施
1. 短路故障：
短路故障是10kV线路常见的故障类型，常由电力设备故障、外力破坏或线路老化引起。
出现短路故障时，可能导致电流过大，线路过载，甚至引发火灾。
防范措施：
（1）定期对设备进行维护保养，确保其正常运行，及时检测故障并进行修复。
（2）加强对线路的巡检，发现异常情况及时处理。
（3）提高线路的防护等级，采用耐磨损、防水防潮等防护措施，减少外力对线路的损害。
（4）加强对线路的过载保护，设置过载保护装置，当线路电流超出额定值时能够及时切断电源，保护线路设备的安全运行。
防范措施：
（1）定期对设备进行绝缘电阻测试，确保其绝缘性能良好，及时更换老化的绝缘件。
（2）加强对设备的绝缘保护，使用耐高温、耐电弧的绝缘材料，避免外界因素对设备绝缘的影响。
（3）加强对线路的清洗和维护，减少污秽对绝缘的影响。
（4）增加设备的通风散热措施，降低设备的温度变化，减少绝缘老化的风险。
10kV线路常见的故障类型主要包括短路故障、绝缘故障和跳闸故障等。
针对这些故障，我们应采取相应的防范措施，从而确保线路的安全运行，提高电力供应的可靠性。
电力系统三相短路的分析与计算及三相短路的分类
第一节电力系统故障概述在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，如短路故障、断线故障等。
其中大多数是短路故障（简称短路）。
所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中性线)之间的连接。
在正常运行时,除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的.表7—1示出三相系统中短路的基本类型.电力系统的运行经验表明，单相短路接地占大多数。
三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路;其它几种短路均使三相回路不对称,故称为不对称短路.上述各种短路均是指在同一地点短路，实际上也可能是在不同地点同时发生短路，例如两相在不同地点短路.产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
例如架空输电线的绝缘子可能由于受到过电压(例如由雷击引起）而发生闪络或由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电压下放电。
再如其它电气设备，发电机、变压器、电缆等的载流部分的绝缘材料在运行中损坏。
鸟兽跨接在裸露的导线载流部分以及大风或导线覆冰引起架空线路杆塔倒塌所造成的短路也是屡见不鲜的。
此外,运行人员在线路检修后未拆除地线就加电压等误操作也会引起短路故障.电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分。
总之，产生短路的原因有客观的,也有主观的,只要运行人员加强责任心，严格按规章制度办事，就可以把短路故障的发生控制在一个很低的限度内。
表7—1 短路类型短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的Array危害。
在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小以及突然短路时的暂态过程，使短路回路中的短路电流值大大增加,可能超过该回路的额定电流许多倍.短路点距发电机的电气距离愈近（即阻抗愈小），短路电流愈大。
例如在发电机机端发生短路时，流过发电机定子回路的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的10～15倍。
在大容量的系统中短路电流可达几万甚至几十万安培。
短路点的电弧有可能烧坏电气设备。
短路电流通过电气设备中的导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏。
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浅谈电弧短路的故障分析及对策
摘要：目前，已经有越来越多的企业投资建立企业内部检测实验室。
极限通断能力测试项目是低压电器产品的重要必测项目，也是体现低压电器产品质量能力的关键指标，在产品的测试过程中，发现影响低压电器极限通断能力的因素有很多，本文从测试试验量值因素入手，对各个可能影响因素进行理论分析。
本文的目的是探讨如何在实验室已有设备条件下，能够严格按照标准控制极限通断能力试验的干扰因素，使得试验满足预期要求。
关键词：电弧短路；故障分析；对策
引言
随着电力系统配电网的快速发展，稳定、可靠的电能供应成为配电网供电的不断追求，10kV高压开关柜以其运行可靠、操作方便等特点，在配电网中被广泛使用。
然而，由于操作不当或厂家制造工艺存在缺陷等问题易导致10kV开关柜发生内部短路电弧故障，引发爆炸事故。
为了减少短路电弧故障引发的爆炸事故造成的二次伤害，开关柜大都采用隔离舱室设计，每个独立舱室均配有独立的泄能通道。
GB3906—2006把10kV开关柜内部短路电弧燃弧试验列为强制性试验，以此检验开关柜的安全性能是否达标。
1真空断路器的基本结构
真空断路器是利用高真空作为灭弧介质，通过密封在真空中的一对动静触头来实现电力电路通断的一种电真空器件，主要由屏蔽罩、触头与其金属连接件、瓷套、波纹管等部件组成。
真空断路器触头结构简单，一般主触头为圆柱形，在周围设置有螺旋状灭弧花纹，利用电流自身的磁场与灭弧花纹拉长电弧而熄灭电弧。
2电弧短路的故障分析
以目前国内电力系统运行模式进行分析，开关柜装置是有着极其重要的用途，在开关内出现电弧故障后，这是会带来较为显著的破坏作用，其中产生的直接危
害是会导致相关柜中元件出现损毁问题，因此会对开关柜的稳定运行造成显著的
负面影响。
此外，也是会让其所在的电力系统有着运行故障问题，甚至会对有关
工作人员的生命安全带来潜在的威胁，这是开关柜中出现电弧故障所引发的最大
危害问题。
有鉴于此，在10kV开关柜中生成电弧故障后，这是会有着较强的危
害风险，既是造成电力系统突发运行故障后果，也是会对有关工作人员的生命安
全带来隐患。
在探讨现有10kV开关柜中出现的电弧故障时，概述其故障生成的
以下常态原因：首先是因为开关柜自身有着绝缘问题而引发的电弧故障，既是可
能因为设备本身存在问题，也是可能由于使用时间过长而让其绝缘能力出现不断
减弱的状态。
同时也是要关注开关柜中电气回路方面的影响要素，假如电器回路
产生问题，这是可能使得一些元件出现松动后产生电弧故障现象。
同时结合具体
分析结论能够了解到，要高度关注由于人为因素而产生的电弧故障现象，大量电
弧故障的出现，均是与有关工作人员不当操作的人为因素间存在紧密关联，同时
考量电路系统的线路主要是出现在户外环境中，某些鸟类等生物也是会对其产生
相应的负面影响。
3电弧短路的故障对策
3.1扩展弧光检测单元
控制单元设置扩展端口，选择专用控制电缆将多个扩展弧光检测单元进行连
接操作，计算现场中10kV开关柜的数量，能够灵活应用扩展弧光检测单元。
在
控制单元中提供具备不同扩展弧光检测单元指向性的指示灯功能，然后也对弧光
信号进行检测操作。
而且扩展弧光检测单元同样有着指示灯功能，能够显示相应
的检测到弧光的探头位置。
如果出现开关柜电弧故障现象后，可以参考点亮的指
示灯快速锁定10kV开关柜中的故障区段，能够显著减少故障处理时间。
3.2变压器保护系统
变压器保护包括过流、油温过高、重瓦斯、轻瓦斯、有载开关重瓦斯、施压
器动作，1#、2#冷却器全停、变压器油位过低过高。
并将这些实时状态通过I/O
输入输出端口送入PLC，实现PLC自动检测与记录，同时，PLC还检测和记录高
压操作断路器的跳、合闸状态。
通过PLC软件功能，油I/O输入输出端口发出事
故音响预告、灯光预告指示和高压跳闸。
当变压器发生过流、重瓦斯、有载开关
重瓦斯、总进水压力低，1#、2#冷却器全停故障时，以及在炉体180倾体出钢时，变压器高压断路器跳闸继电器动作，并作用于高压操作断路器跳闸回路，对变压
器进行保护。
3.3日常巡检
（1）检查高压真空断路器操作机构是否正常，合闸指示是否正确。
（2）各
种联锁保护及信号继电器是否正常。
（3）电流表、电压表、综保、各种指示灯
是否正常。
1.4.2经常性的检查（1）断路器投用以后应按照有关的运行规范对断
路器进行经常性的检查。
（2）每周维护日，在主机停机状态下，将高压柜旋钮
旋至“就地”，将断路器小车从“工作位置”退出至“试验位置”，检查断路器
小车各电气，机械元件是否完好。
（3）检查各部件螺栓的紧固情况，及时拧紧
松动的螺栓。
经常检查储能电机，合闸线圈，分闸线圈的运行工况。
3.4尝试开关柜快速灭弧器
快速灭弧器属于主动式电弧故障保护装置，可以明显减少在电力系统中出现
电弧事故的高温环境给相关设备产生的损坏问题。
相较于系统只是应用传统电流
保护举措而言，这种电弧故障的保护装置是选择一次主元件与检测控制装置的构
成方式，检测控制装置可以在2ms之内有效将故障弧光信号与故障电流信号进行
检测，一次主元件在1.5ms之内获取动作指令，把一次系统中三相主回路进行断
路处理，同时展开接地操作，能够瞬间让故障区域中的电弧电压消失，由此会在
极短时间内将故障电弧熄灭，从而降低因此而产生的破坏问题
3.5结构设计
采用相同技术路线设计了方案A与方案B两款接触器，区别主要在于产品体
积的大小。
方案A(大体积高性能)与方案B(小体积紧凑型)均采用相同的磁吹灭
弧的方式，在有限的空间内布置栅片灭弧室。
通过灭弧室栅片将电弧切割为多段
短弧，从而提升弧隙初始介电强度，同时栅片(如铜栅片、铁磁栅片、陶瓷等)具
有加强冷却以图3方案A正视图与俯视图及表面复合作用。
对于大电流分断(如
额定电流)，栅片灭弧室所产生的磁驱动力以及永磁体产生的磁场(左手定则)将
电弧拉伸由空气冷却，同时借助灭弧系统的压力梯度驱动燃弧气体向两侧排出，
至预先设置的流道腔体。
最后，利用接触器上部与下部灭弧空腔以及金属杯进一
步加强电弧的冷却。
这种方案采用类似于内腔出气的方式，大大减轻上部灭弧室
的压力，降低产品爆炸风险，并且能够使高温燃弧气体有效流动循环冷却。
这样
不仅拥有更大的灭弧空间、更短的燃弧时间、更高的电弧电压，而且燃弧气体的
流动将金属颗粒以及碳化杂质聚集在接触器下部腔体，保证了上部主腔体的洁净
度以及绝缘性能。
结束语
本文以电弧炉控制系统为基础，对电弧炉炼钢中的电弧炉电极调节系统，展
开了全面的理论分析。
包括电弧炉电极调节系统、控制系统所采用的控制策略的
仿真以及分析了哪种控制策略更可行。
得出的恒阻抗控制原则己应用到大多数的
电弧炉炼钢的控制当中了。
在这个基础上又对控制系统的稳定性作了定性的分析，得出若在电极调节控制系统中添加一个模型参考自适应控制器，可以大大的提高
系统的稳定性，同时也很好的降低的三相电极之间的耦合作用，减轻三相电极之
间的互相扰动，提高了系统的控制精度和响应速度，为实现最佳功率控制，减少
电极消耗和耐火材料的消耗提供了必要条件。
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