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

朱毅,孙玲玲

国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 212000

摘要：继电保护对电源的正常运行非常重要，可有效降低系统的损耗和稳定性。然而，继电保护易受干扰。闪光脉冲、高频电流、辐射、静电放电和直流电后果严重，要有效控制这些因素，就要加强监测，建立健全管理制度，确保高水平应用，在技术层面上仔细处理不同的地面连接，控制每个连接中的电缆敷设，重新设计原有变电站，并加强对微型商品的保护，继电保护设备的保护将更加合理，更适合国民生产和使用寿命的需要。为了加强和提高继电保护装置的安全性，本文通过对继电保护电力系统的短路保护关键技术进行了重点分析，制定各种防范措施，防止此类干扰，对提高国家电网运行安全具有重要的现实意义。                                                                                             

关键词：继电保护；电力系统；短路保护；关键技术

引言

在电力系统运行过程中，继电保护是相当重要的工作内容。继电保护能够减少电力系统部件损坏，便于对短路故障进行排查，从而保障用户的用电权益。因此，有必要研究电力系统继电保护的短路故障，提出有针对性的应对策略，以降低故障问题出现的概率。

1电力系统继电保护装置概述

继电保护自动化装置在供电系统中的主要作用是检测系统中故障或异常，在发出报警信号的同时隔离部分故障，防止事故蔓延。因此，继电保护装置在电气系统的运行和维护中起着重要的作用。继电保护装置种类繁多，其可靠性与设备自身、电力系统特点等密切相关。自动化设备的功能体现在系统中各种设备的监督和运行中。因此，在电力系统的运行维护中，要注意对继电保护装置的检查、维护和保养，保证其正常运行。

2电力系统继电保护短路故障的危害

2.1损坏重要电气设备

电力系统继电保护装置主要通过监测电力系统运行状况，在发生短路故障的第一时间隔离故障，并警示工作人员及时排除故障，在此基础上保护电力部件。如果存在短路故障，严重情况下电网会崩溃。电网崩溃后，系统不同区域的电流和电压会受各种因素影响而发生剧烈变化，系统设备无法承受，其整体功能会受到严重损害。如果存在短路故障，继电保护装置不能正常运行，会导致电力系统事故蔓延，产生极大的负面影响，最终导致大范围的电力中断，严重损害用户利益。

2.2对人身安全产生危害

如果不能及时发现和排除电力系统继电保护短路故障，可能会对操作者或检修者造成一定的人身安全危害。这是因为继电保护装置的工作原理是通过实时检测判断设备的各种电气量是否正常来保障整个电力系统的高效平稳运行，一旦其出现短路故障问题，很大可能会使运维人员或检测维修人员受到一定的冲击和伤害，威胁他们的人身安全。

3继电保护电力系统的干扰因素

（1）环境干扰。这是一个常见的干扰因素，不能完全消除。只有早期预防才能减少干扰造成的损害。由于中国变电站位于复杂的地理环境中，一些变电站建在地势较高的地区，因此，它们经常受到雷暴或强风的影响。一般来说，我国变电站将选择电阻大的接地线，这种接地线在汇集时会产生高频电流，会在短时间内迅速增加变电站上的临时电流，这种情况下，继电保护装置的运行极为不利。当运行失败时，电路容易失控。（2）高频干扰。电力系统运行时，如果分离器运行速度过慢，很容易形成电弧闪光。在这段时间内，当员工的工作电压较高时，很容易达到高频电流。当高频电流通过母线时，周围的磁场和电场都很强，对继电保护造成严重干扰，如果故障超过继电保护的潜在负荷，继电保护装置损坏不能正常工作，会导致整个电力系统损坏并严重瘫痪。（3）直流电源干扰。接地网中使用的电阻一般都很高，如果在系统正常工作发生接地故障，电流通过接地等装置进入故障区域，会导致接地网中的电位远大于土壤电位。在确定电位达到10kV/1000A的情况下，直流电路经常发生故障，导致电流中断。如果电流因冷凝分布不均匀而中断，则无法确定电流恢复时间，有些时间长，有些时间短。由于这种不稳定性，电气系统反应装置异常，最终会影响继电保护并改变其转换电位。系统电路中的电缆外壳屏蔽会产生工频电流，对直流电路有很大干扰，并会烧毁保护装置，以防损坏，从而导致整个电源系统发生故障。（4）辐射干扰。随着网络技术的发展，电子产品的种类越来越多。尽管工作效率已经提高了很多，但随着辐射的增加，能源系统中不仅有大量的移动设备，还有各种各样的电子移动设备。这些设备的存在使得网络周围的磁场非常强。继电保护设备主要依靠接收到的信号来反映不同设备的控制。但是，外部磁场的存在可能导致继电保护接收到的信号无法通过电子设备传输，从而导致继电保护错误，并对整个电网的正常运行产生非常不利的影响。（5）静电放电干扰。网络设备无法由人员维修，由于天气条件，工作人员容易产生静电。

4继电保护电力系统的短路保护关键技术分析

4.1相电流保护

在短路保护关键技术中，相电流保护在其中占据着非常重要的位置，能够起到至关重要的作用。在此过程中，相电力保护的作用对象主要是电流互感器，可实现继电保护电力系统线路功能的优化，并利用切断达到相电流保护的目的。另外，在使用相电流来保护电力系统时，往往会从互感器上直接取出电流，然后再将电流引到继电器，待其到达终点时，就必须在回路上配常闭节点，常闭接点会在电流超过一定限额时充分发挥作用，以此来让电磁力和弹簧压力发生相互作用，随之抵消，从而更好地保护电流，给用户提供优质的服务。

4.2零序电流保护

当前，在电力系统发生短路故障问题时，一般情况下，会影响到继电保护电力系统的稳定性，使系统内部的电流相位紊乱，严重影响电流的传输。基于此，必须要采取零序电流保护方式来解决此问题，可以在固定的时间节点上采用该方式，并以短路继电保护替代原先的电流保护，废除传统的电流保护模式，在此过程中，还要注意对内部电流的调整分配问题，将零序电流保护应用其中，可以更好地保护整个系统电流，使其有序、稳定地运行。

4.3降低接地电阻，完善接地措施

为了减少时间电位差对网络的影响，技术人员需要在网络运行过程中降低二次设备的弹性，以提高继电保护装置的灵敏度，将电压转换器和其他设备连接到低电阻网络，以更有效地控制电流。土壤改良措施的目的是通过确保在电网运行期间配备所有接地网，以减少电位差，采用二次接地滤波元件和铜棒对高频电缆进行保护，这两种主要措施的应用可以大大提高继电器的保护效率。

结束语

经济发展与科技进步相辅相成，极大地改善了人们的日常生活水平，也带来了能源方面的需求。如果长时间处于满负荷工作状态下，电力系统难免会出现故障。电力系统继电保护装置主要通过监测电力系统运行状况，在发生短路故障的第一时间将故障隔离，并警示工作人员及时排除故障，在此基础上保护电力部件。其中，继电保护短路故障问题因其治理难度较大的特性，一旦发生，会导致电网无法正常运行。因此，针对电力系统继电保护短路故障的研究就显得格外重要。

参考文献

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