1)

2)在混聯(lián)電路中,用導(dǎo)線或開關(guān)直接將某電路元件或負(fù)載的兩端連接起來。(這是因需要并不會(huì)導(dǎo)致因電流過大而發(fā)生燒毀現(xiàn)象的安全連接,是一種局部或部分的短路。如用幾十只小燈泡串聯(lián)而成的節(jié)日小彩燈,為了延長它的使用壽命,當(dāng)其中某只燈絲斷開而損壞后,其內(nèi)部的特別結(jié)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將其兩端連接而使其他小燈泡正常工作。)

短路在物理學(xué)的解釋

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)而流過非常大的電流。其電流值遠(yuǎn)大于額定電流，并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的10～15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。

三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有4種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中三相短路時(shí)對(duì)稱短路，其余均是不對(duì)稱短路。在短路故障中，一相對(duì)地的短路故障最多，約占全部故障的90%。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。

發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路后的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復(fù)雜。在短路后約半個(gè)周波（0.01秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路時(shí)機(jī)械應(yīng)力的動(dòng)穩(wěn)定性。短路電流的分析、計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的重要內(nèi)容之一。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行中選擇電工設(shè)備、整定繼電保護(hù)、分析事故提供了有效手段。

電氣線路上，由于種種原因相接或相碰，產(chǎn)生電流忽然增大的現(xiàn)象稱短路。相線之間相碰叫相同短路；相線與地線、與接地導(dǎo)體或與大地直接相碰叫對(duì)地短路。在短路電流忽然增大時(shí)，其瞬間放熱量很大，大大超過線路正常工作時(shí)的發(fā)熱量，不僅能使絕緣燒毀，而且能使金屬熔化，引起可燃物燃燒發(fā)生火災(zāi)。造成短路的主要原因有：1、線路老化，絕緣破壞而造成短路；2、電源過電壓，造成絕緣擊穿；3、小動(dòng)物（如蛇、野兔、貓等）跨接在裸線上；4、人為的多種亂拉亂接造成；5、室外架空線的線路松弛，大風(fēng)作用下碰撞；6、線路安裝過低與各種運(yùn)輸物品或金屬物品相碰造成短路.

系統(tǒng)短路容量對(duì)所接入的鏈?zhǔn)届o止同步無功補(bǔ)償器運(yùn)行狀態(tài)有嚴(yán)重影響。當(dāng)鏈?zhǔn)届o止同步無功補(bǔ)償器額定容量一定時(shí),系統(tǒng)短路容量越小,越容易導(dǎo)致其運(yùn)行不穩(wěn)定。而為了使鏈?zhǔn)届o止同步無功補(bǔ)償器在額定功率全范圍內(nèi)穩(wěn)定可靠運(yùn)行,系統(tǒng)短路容量必須大于某限值。

隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，變壓器的單臺(tái)容量和輸電系統(tǒng)短路容量不斷增長。一旦系統(tǒng)發(fā)生短路事故，而短路電動(dòng)力超過了變壓器繞組所能承受的力，就會(huì)產(chǎn)生繞組失穩(wěn)變形，導(dǎo)致其絕緣損壞，嚴(yán)重的甚至將變壓器燒毀，造成重大電網(wǎng)事故和難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。研究發(fā)現(xiàn)，變壓器因短路電動(dòng)力造成的損壞，大部分并不是系統(tǒng)短路一兩次就能損壞的，歷次短路沖擊后繞組變形的累積是不可忽視的因素。本項(xiàng)目擬對(duì)變壓器遭受多次短路沖擊后的累積效應(yīng)這一復(fù)雜問題開展研究，通過建立變壓器的多場耦合模型，對(duì)變壓器繞組機(jī)械強(qiáng)度薄弱處進(jìn)行受力分析，并通過實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)研究及現(xiàn)場驗(yàn)證等方式，研究繞組材料、結(jié)構(gòu)類型、短路時(shí)間等因素對(duì)累積效應(yīng)所起的影響，獲知累積效應(yīng)的機(jī)理，構(gòu)建變壓器遭受單次及多次短路沖擊后的抗短路能力評(píng)估體系，從而填補(bǔ)變壓器抗短路能力及穩(wěn)定性研究領(lǐng)域的理論空白，為變壓器的壽命預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供重要技術(shù)支撐。

1．電流相位比較式母線保護(hù)

電流相位比較式母線保護(hù)的原理是利用總差動(dòng)電流判別是否為母線上發(fā)生故障。在判別為母線故障的情況下，以差動(dòng)電流為參考量，用母聯(lián)電流相位判別故障母線。這種保護(hù)可以省略交流切換回路，簡化二次接線，適應(yīng)一次系統(tǒng)的倒閘操作，它不受母線上元件連接方式的影響。但存在以下問題：

1）根據(jù)電力系統(tǒng)潮流分配、減小系統(tǒng)短路容量等運(yùn)行方式的需要，要求將兩組母線分列運(yùn)行時(shí)，母線保護(hù)將失去選擇故障母線組的能力；

2）當(dāng)兩條母線同時(shí)故障或相繼故障時(shí)，只能切除先發(fā)生故障的母線，不能切除后發(fā)生故障的母線。因?yàn)槟嘎?lián)開關(guān)跳閘后，母聯(lián)電流消失，母差保護(hù)選擇元件不能動(dòng)作，致使后發(fā)生故障的母線不能切除；

3）當(dāng)故障發(fā)生在母聯(lián)斷路器和母聯(lián)電流互感器之間時(shí)，無故障母線將被切除；

4）當(dāng)母線故障母差保護(hù)動(dòng)作，若母聯(lián)開關(guān)失靈，母差保護(hù)將無法切除故障。

20世紀(jì)七八十年代曾在我國出現(xiàn)的LXB型母差保護(hù)就是基于這種原理的典型產(chǎn)品。從電網(wǎng)的要求看，這種保護(hù)無論在性能還是運(yùn)行維修方面都難以適應(yīng)，將逐步被淘汰。

2．中阻抗型母線保護(hù)

中阻抗型母線電流差動(dòng)保護(hù)充分掌握并利用了電流互感器飽和的暫態(tài)特性，較好地解決了區(qū)外故障電流互感器飽和不誤動(dòng)，區(qū)內(nèi)故障正確快速動(dòng)作。該種保護(hù)對(duì)電流互感器無特殊要求，電流互感器變比可以不一致。其最突出的優(yōu)點(diǎn)是原理先進(jìn)而電路和結(jié)構(gòu)都十分簡單，它們?cè)?20kV及以下電網(wǎng)中廣泛采用，取得了較成功的運(yùn)行業(yè)績。

中阻抗型母線保護(hù)方案是基于以下2個(gè)基本假設(shè)：

1）對(duì)于外部故障，完全飽和的連接元件的電流互感器二次回路可以只用其全部直流回路電阻表示；

2）對(duì)于內(nèi)部故障，空載的連接元件的電流互感器二次回路可以用一個(gè)較大的勵(lì)磁阻抗表示。

它的原理是把高阻抗特性和比率制動(dòng)特性結(jié)合起來的一種保護(hù)。由于電流互感器飽和時(shí)的特性即勵(lì)磁阻抗變得非常小，勵(lì)磁電流隨之變得非常大，電流互感器二次回路分得的電流也就很小。在母線外部故障時(shí)，差動(dòng)回路的差動(dòng)電流變大，因此在差動(dòng)回路中巧妙地串人一個(gè)阻值較大的電阻R_ed，當(dāng)外部發(fā)生故障致使故障支路電流互感器完全飽和時(shí)，故障支路的二次阻抗可近似為其全部直流回路電阻與導(dǎo)線電阻之和，遠(yuǎn)小于差動(dòng)回路中的電阻值，從而使流過所有非故障元件的二次電流之和（等于故障電流）被強(qiáng)制通過故障元件電流互感器的二次繞組構(gòu)成的通路，使流過差動(dòng)回路上的電流大大減小，加在繼電器上的電壓是數(shù)值不大的不平衡電壓。當(dāng)母線內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，流過差動(dòng)回路的電流（總故障電流的二次電流）很大，加在差動(dòng)繼電器上的電壓升高，使繼電器動(dòng)作。這種方法有效地解決了外部故障時(shí)因電流互感器飽和帶來的保護(hù)誤動(dòng)問題，保證母線保護(hù)可靠、正確、快速動(dòng)作，且裝置原理及實(shí)現(xiàn)等方面優(yōu)于微機(jī)母線保護(hù)。此外，由于國內(nèi)外微機(jī)裝置剛剛出現(xiàn)，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)缺乏，因此今后幾年內(nèi)中阻抗母線保護(hù)裝置仍將發(fā)揮重要作用。

但中阻抗母差保護(hù)存在雙母線位置切換不可靠及非微機(jī)型保護(hù)無自檢和通信功能等問題，近年來，已開始逐步被微機(jī)型母差保護(hù)所取代。

3．高阻抗型母線保護(hù)

高阻抗母差保護(hù)的原理與中阻抗母差保護(hù)相近。為防止區(qū)外故障母差保護(hù)誤動(dòng)作，中阻抗母差保護(hù)在差電流回路接人了中阻抗，為確保區(qū)外故障母差保護(hù)的可靠性，還必須校驗(yàn)從母差保護(hù)向電流互感器方向看整個(gè)二次回路的電阻是否滿足要求。這在二次回路電纜較長、比率制動(dòng)系數(shù)較大的情況下是困難的。高阻抗母差保護(hù)在這方面性能要好得多。高阻抗母差保護(hù)也稱電壓型母差保護(hù)，差動(dòng)回路電阻一般為幾千歐姆。與中阻抗母差保護(hù)類似，高阻抗母差保護(hù)對(duì)于區(qū)內(nèi)故障也采用電流互感器飽和前快速動(dòng)作的方式，區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作速度快。高阻抗母差保護(hù)靈敏度高，二次回路接線簡單，調(diào)試方便，主要技術(shù)問題是過電壓問題。這在一定程度上限制了它在國內(nèi)電網(wǎng)的應(yīng)用。