继电保护电力系统的短路保护关键技术分析

继电保护电力系统的短路保护关键技术分析

王瑜

国网天津市电力公司城南供电分公司 天津市  300000 

摘要：随着市场对电能在质量方面、稳定性方面要求越来越高，电力企业应不断电能供应的能力及电力系统的保护，特别是对于短路故障提出针对性的解决措施，确保电能持续稳定供应。

关键词：继电保护；电力系统；短路保护；关键技术

1继电保护电力系统短路故障原因

1.1用户方面的故障

电力系统本身的建设会因为地域的不同而产生一些明显的区域性差异，主要表现在各种各样的城市指标，包括经济水平、人口数量、人口密度、电力资源需求、电力系统建设活动等。频繁的电力系统活动会带来大量的电力资源需求，随之也会带来高发的用电故障。深度思考可知，电力资源需求较多的区域必然是人口密集区，而在这样的区域，线路破损、老化等问题较为常见，由于电线的维修养护等工作未能匹配用户的电力设备使用频率，未进行及时更换故障设备，就会导致各种安全事故的发生，给用户的用电使用带来不利的体验。

1.2绝缘体方面的故障

在施工过程中，电力企业往往会忽视导体之间的差异，因不完善的保护措施造成短路故障。电力系统的稳定性会随着绝缘体的破损而降低，当绝缘体的性能大幅削弱，有效控制电流的传输就会成为一大难题，短路故障也会由此产生。而一旦电流值超过规定限额，继电保护电力系统的故障发生概率就会变大，从而危害到整个电力系统的安全性。

1.3三相系统方面的故障

三相阻抗不能正常运行是形成故障的主要原因，其表现形式多为横向故障。如常见的单相接地短路、两项接地短路以及三相接地短路等问题。电力系统的整体运营稳定性会受到三相系统故障的显著影响，并且一旦故障发生，随之会带来大范围的扩展，使用户不能享受到高质量的用电配送服务。

2短路保护关键技术

2.1熔断器保护

短路保护体系包括熔断器保护，其保护位置是从电源端开始，设计原理在于对电源端电流不断增大所造成的线路发热情况而采取相应的继电保护措施。当熔断器因自身发热而达到熔断临界点的时候，熔断器就会自动切断电源。熔断器是一次性保护组件，所以当故障问题产生而切断熔断器之后，相应的故障设备电力也会被同时切断以保证整个系统的供电持续稳定的状态。然而，即使采取这样的措施，该方法在实际使用中还是会存在一定的问题，为消除两项熔断器同时跌落的隐患，还需要安装三联熔断器于系统中。这样，一旦电路运行系统中有熔断电路发生，就会启动卡死机构，触发弹簧形成锁死机构回收。在实践中发现，熔断器保护的熔断过程周期较长，因此可以在此周期内对熔断器实施相应地调整，最终保证了整个电力运行系统长久有效的稳定运营。

2.2相电流保护

相电流保护的作用对象为电流互感器。主要操作就是结合机械方式实现继电保护电力系统线路功能的优化，利用切断达到相电流保护的目的。首先，相电流保护会从互感器方面直接取出电流，保证电流在流经继电器后，始终确保回路上配有一个常闭节点，常闭节点会在电流超过一定限额的时候发挥作用，电磁力与弹簧压力发生相互作用而抵消，并在此时去除主接触器的吸合电流，从而能够有效保护电流。

2.3零序电流保护

短路故障的发生会影响到继电保护电力系统的稳定性，

导致内部电流相位紊乱，采用零序电流保护法可以有效解决此问题。通过在固定的时间节点采用零序电流保护，以短路继电保护替代原本的电流保护，但是在操作过程中要考虑到内部电流调整分配的问题，这样才能够保证整个系统电流的有序稳定运行，同时也会使继电保护电力系统的短路故障发生的概率大大降低。

2.4距离保护

简单、经济以及工作可靠的电流保护措施被广泛应用在35kV以上的复杂电压网络中。但是由于电网接线方式以及系统运行方式直接影响到整定值的选择、保护范围和灵敏系数，因此就不适用于具有选择性、灵敏性以及需要快速切除故障的电压网络中。为应对这种缺陷，需要采用性能比较完善的距离保护对其进行保护。距离保护能够显示故障点到保护安装点之间的距离，并且可以依据距离的长短确定动作时间。

2.5智能化保护

目前，智能化保护采用的是最先进的PLC技术与单片技术，在其对电力系统进行参数提取、录入以及输出等操作流程中能够结合自动监控功能的探头，并且二者会协调配合完成保护工作。通过实际应用发现，系统电路短路、过热、漏电、过负荷、欠压、缺项等问题都能够通过智能化保护技术的应用而得到有效改善。

3继电保护电力系统短路故障处理措施

3.1合理安装避雷装置

一旦遇到雷雨天气，电力系统遭受雷击、导致线路损坏的几率较高，同时，还伴随停电、火灾等事件，这种突发事件极易影响人类用电的规律性。为了处理这一方面的短路故障，应在变电站设备附近合理安装避雷装置，避免雷击产生电力事故，导致电力系统安全性受到不利影响。具体安装时，应优选适合避雷装置，在类型、功能等方面细致筛选，尽可能发挥避雷装置的功用性。需要注意的是，壁垒装置连接应注意连接线路安全性，以免因线路连接不当产生其他安全事故。

3.2准确切断故障点电源

继电保护电力系统内部结构间紧密连接，一旦某一结构出现异常，那么其他结构会自然受到影响，进而影响整体稳定性。对此，应及时处理故障电路，以免扩大故障范围。电力系统短路故障预防的过程中，根据系统故障状态缩小故障范围，直到锁定故障位置，在这一过程中，细分故障类型，探究故障形成的原因，待基本问题准确判定后，快速切断故障点电源，确保检修工作顺利开展，缩小短路故障带来的不利影响。除此之外，工作人员能够利用万能表完成短路电流预测，并记录电流参数变化情况，这能为后期短路故障分析提供依据，同时，还能为电路调整提供可靠参考。其中，万能表应用期间应掌握应用步骤，首先，断开电源，将装置开关调节至蜂鸣器档位，然后，连接待测试端子于表笔，如果蜂鸣器传递信号，并显示较低导通电压值后，则证实测点确实出现短路故障。

3.3加强电力系统日常维护

要提高电力系统运行安全性，务必做好日常维护、定期检修工作，尽可能降低短路故障现象发生几率。日常维护工作执行时，应从以下几方面措施入手。首先，为电力员工组织系统化培训工作，尽可能提高员工操作技能，丰富员工工作经验，同时，为电力员工适当组织实训活动，避免员工实践操作时出现失误。然后，全面掌握继电保护电力系统运行情况，记录待确定因素，并针对短路故障制定有效的处理方案，在这一过程中，适当借鉴发达国家在短路故障处理方面的技巧，调用已学理论知识以及丰富的实践经验，确保最终确定的短路故障处理方案能够真正起到继电保护电力系统维护的积极作用，以此降低短路故障发生几率。最后，提高先进信息技术应用率，应用监控技术全面掌握继电保护电力系统运行状态，将监测结果通过网络连接传输于上级部门，以便准确判断短路故障，同时，这能为电力设备维护、检修提供可靠依据，以免类似故障重复发生。

结语：

继电保护电力系统一旦出现短路故障，则说明电力系统事先短路故障预防工作不到位，因此，电力企业以及电力员工、用户应共同预防短路故障，结合短路故障现状应用适合的短路保护关键技术，以此维护电力系统安全。通过降低电力系统故障来提高电力系统运行稳定性，这对电力企业经济效益增加、电力行业持续发展有重要作用。此外，短路保护关键技术的应用范围会逐渐扩大，有利于提高短路保护关键技术应用效率。

参考文献：

[1]杨跃.继电保护电力系统的短路保护[J].电子技术与软件工程，2018（08）：225-227.

[2]钟康有.电力系统继电保护自适应系统关键技术分析[J].科技与创新，2016（12）：160.