電力系統(tǒng)故障是指因自然的（雷擊、風(fēng)、雹、鳥獸、絕緣材料的自然老化、污穢等）和人為的（設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)不良等）原因造成電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的破壞。
正文
因自然的（雷擊、風(fēng)、雹、鳥獸、絕緣材料的自然老化、污穢等）和人為的（設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)不良等）原因造成電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的破壞。它包括相間絕緣破壞造成二相或三相短路故障、相對(duì)地絕緣破壞造成單相或多相接地故障、一相或二相斷線故障和非全相運(yùn)行、同步發(fā)電機(jī)的低勵(lì)或失磁（見發(fā)電機(jī)失磁）、電力系統(tǒng)振蕩、電壓崩潰或頻率崩潰，以及多種故障同時(shí)發(fā)生或相繼發(fā)生而同時(shí)存在的復(fù)故障。在各種類型的故障中，使故障的電力系統(tǒng)仍舊維持三相對(duì)稱狀態(tài)的故障稱為對(duì)稱故障；而使故障的電力系統(tǒng)三相之間不再能維持三相對(duì)稱狀態(tài)的故障，統(tǒng)稱為不對(duì)稱故障。不對(duì)稱故障有單相接地，二相短路，二相短路接地，單相或二相斷線和非全相運(yùn)行。
通過(guò)有關(guān)人員的主觀努力，可以使電力系統(tǒng)故障次數(shù)減到最小，故障后果降到最輕。但是，不發(fā)生故障是不可能的。可以說(shuō)，沒有對(duì)電力系統(tǒng)故障的深刻認(rèn)識(shí)和防護(hù)措施，就沒有電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
短路故障? 電力系統(tǒng)由于相間或相與地之間絕緣的破壞造成的電力系統(tǒng)故障。常見的短路故障種類有單相接地、兩相接地短路、兩相短路和三相短路。中國(guó)─220千伏電力系統(tǒng)(1961～1977)的短路故障統(tǒng)計(jì)資料如表。
短路故障使電源和故障點(diǎn)之間的聯(lián)系阻抗減少，并且由于電磁的慣性將產(chǎn)生較大的電流（短路電流）。例如在發(fā)電機(jī)端突然短路時(shí)，流經(jīng)發(fā)電機(jī)的短路電流瞬時(shí)值可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的10～15倍，其電動(dòng)力可能造成線圈的動(dòng)穩(wěn)定性（機(jī)械強(qiáng)度）破壞。短路故障如果不及時(shí)處理，它將對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響和后果。
斷線故障? 由于斷路器三相合閘、分閘的同期性不良或非全相操作（如某一相拒動(dòng)）、輸電線路因外力而一相或兩相斷線造成的電力系統(tǒng)故障。斷線故障如不及時(shí)處理，系統(tǒng)就轉(zhuǎn)入非全相運(yùn)行。對(duì)于這種故障狀態(tài)的分析計(jì)算可應(yīng)用對(duì)稱分量法和正序等效法則，其等效電路是復(fù)合序網(wǎng)（見短路電流）。
斷線故障雖沒有短路故障那么大的電流，但長(zhǎng)時(shí)間的非全相運(yùn)行也將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，主要表現(xiàn)為以下3方面。
①負(fù)序電流產(chǎn)生逆向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子承受附加扭振力矩（振動(dòng)頻率為100赫）,有可能與發(fā)電機(jī)組的軸系發(fā)生共振而損傷機(jī)組，即使沒有發(fā)生共振，長(zhǎng)時(shí)間的倍頻扭矩也可能使機(jī)組旋轉(zhuǎn)軸系受到扭振應(yīng)力而造成材料的疲勞損傷，影響運(yùn)行壽命。
②負(fù)序電流的逆向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)倍頻電流，由此產(chǎn)生附加發(fā)熱，時(shí)間持續(xù)過(guò)長(zhǎng)，將燒傷轉(zhuǎn)子或減少輸出功率。
③非全相運(yùn)行產(chǎn)生的零序電流，將對(duì)鄰近通信線路和信號(hào)線路產(chǎn)生干擾，因此非全相運(yùn)行的零序電流大小和持續(xù)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)受到限制。
復(fù)故障? 在電力系統(tǒng)中，同時(shí)發(fā)生或相繼發(fā)生同時(shí)存在的故障稱多重故障。例如超高壓電力系統(tǒng)中常采用單相重合閘裝置，在發(fā)生單相接地故障而兩側(cè)單相重合閘又不同時(shí)動(dòng)作的過(guò)程中，就將同時(shí)出現(xiàn)短路故障與斷線故障的兩重或三重復(fù)故障。
復(fù)故障的分析計(jì)算比較復(fù)雜。但不論多么復(fù)雜，復(fù)故障總是由若干個(gè)簡(jiǎn)單故障所組成。每一個(gè)簡(jiǎn)單故障對(duì)應(yīng)著序網(wǎng)中的一對(duì)端口，而且任一種簡(jiǎn)單故障的三序序網(wǎng)聯(lián)接只有并聯(lián)和串聯(lián)兩種方式。屬于并聯(lián)型的有兩相短路，兩相接地和單相斷線；屬于串聯(lián)型的有單相接地、二相斷線。因此n重復(fù)故障的序網(wǎng)表現(xiàn)為n個(gè)端口的網(wǎng)絡(luò)，n個(gè)端口可以分別按n重復(fù)故障的邊界條件聯(lián)接成并聯(lián)或串聯(lián)，形成復(fù)合序網(wǎng)。這樣，就可以應(yīng)用n端口網(wǎng)絡(luò)理論來(lái)分析求解n重復(fù)故障。因?yàn)槎嘀毓收系奶厥庀嗖煌溥吔鐥l件的電壓電流關(guān)系中必然包含轉(zhuǎn)角因子和,因此三序序網(wǎng)的各端口不能直接相聯(lián)，而必須按各故障點(diǎn)的邊界條件接入變比為，和的理想變壓器。具體的計(jì)算工具可以是交流計(jì)算臺(tái)，也可以是計(jì)算機(jī)。
參考書目
P.M.安德遜著，王際強(qiáng)、胡冰清等譯，江澤佳、徐國(guó)禹校:《電力系統(tǒng)故障分析》,電力工業(yè)出版社，北京市,1980。(P.M.Anderson，Analysis of Faulted 功率 System,The Iowa State University Press/Ames,1973.)
王梅義等著：《高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù)》，電力工業(yè)出版社，北京，1981。
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