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

杜凯霞

广西广信电力设计有限公司 广西南宁 530023

摘要：社会的不断发展对于电力需求量增多，必须对电力系统做好保护工作，才能够保证人们的日常稳定生活。短路故障是电力系统最容易发生的问题，市场对电力系统的质量要求不断提高，必须做好电力防护控制，利用一系列的故障处理技术确保电力系统稳定。继电保护电力系统的故障处理措施包括许多方面，有智能保护，熔断器保护，相电流保护等等，这些技术在实践应用中取得了良好的成果。短路保护关键技术可以大幅度降低发生故障的概率，随着科技的不断发展，电力系统短路保护机制的频繁应用可以提高企业的经济效益。

关键词：继电保护；电力系统；短路保护；关键技术

前言：

短路保护技术的研究是当代电力企业发展的重点，对于电力企业而言，节约更多时间资源可以更好服务于用户。如果电力系统发生短路不及时维修，对企业造成负面影响是无法弥补的，电力系统的运行环境复杂，随着各个城市工业体系的健全，工厂电力系统的建设环境存在较大差异，与日常用电之间的继电保护措施应用不同。时刻监测电力系统的运行状态，利用相应的保护措施避免发生故障，可以节约电力资源，电力领域更应该研究先进技术，对短路保护这一关键技术不断改善。本篇文章通过对继电保护电力系统故障原因进行分析，提出短路保护关键技术的实际应用，希望能够提供一定参考。

一、继电保护电力系统故障原因

继电保护电力系统在运行过程、启动过程中最容易发生短路故障，要想处理故障问题，必须首先了解发生故障的原因和部位，才能有针对性的使用短路保护技术，主要故障原因在于绝缘体，三相系统和用户这些方面。

1.1用户

各地区由于经济人口等存在差异，电力系统的建设存在明显的不同，经济发达地区城市化进程加快，电力系统更新换代速度快。而一些人口数量多的地区，由于电力系统复杂，电力资源需求量增多，这些地区普遍存在线路老化破损等问题，随着电力用户使用设备的增多，电力系统不能够完全满足其电力需求。人口密集区电路的维修养护工作不容易进行，更换设备会影响部分居民的正常生活，若发生电路故障引起安全事故，将会给当地用户带来许多生活麻烦。大量用户频繁的使用电力设备，电路使用寿命缩短，在用电高峰期电力资源供应不能完全满足需求，就会发生短路故障。在经济不发达地区，电力保护技术不够先进，专业人员较少，很难开展电力系统检查工作，电力设备不能定期更换。

1.2绝缘体

电力系统的导体必须要做好保护工作，但是一些电力企业在安装调试过程中往往忽视这一部分，绝缘体如果在使用过程中破损，发生短路故障概率增加。电力系统内部绝缘体分为横向系统和纵向系统，绝缘体顾名思义是一种不容易导电的物质，绝缘体的自身性能就是可以利用自身特点与其他物质进行隔离，如果绝缘体受到破坏，电流任意穿过会将电流与其他物质连接。企业没有制定出合理的保护措施，一旦电流超过限额，电力系统会马上瘫痪，继电保护电力系统发生故障的概率后续会持续增加。如果在电力系统作业过程中，工作人员存在不规范的操作行为，导致安装出现误差，也会影响绝缘体的性能，从而影响供电稳定性。

1.3三相系统

三相系统出现问题主要是指横向故障，在发生故障时，常常因为三相阻抗不能正常运行，三相系统常见的故障问题有单相接地短路，两相接地短路以及三相短路等等，一旦发生故障后续影响范围会不断扩大。在发生短路时，因为电流与电压成了相等的状态，以单相短路为主要故障，而发生三相短路的情况比较少，一旦发生三相短路其影响范围会波及整个电力系统。

二、短路保护关键技术

2.1熔断器保护

熔断器保护作为保护短路体系的重要一部分，直接从电源端开始进行保护，熔断器保护通常采用增大电流和自动切断电流这两种措施。故障问题一旦发生既会影响电力系统的稳定运行，严重会发生安全事故，会造成用户发生触电，熔断器保护措施存在许多优势，是目前最优的解决措施。熔断器保护这一设计理念就是从电源端开始发现问题能够第一时间解决，如果电源端因为电流不断输出造成线路发热，负荷过大，立马采用保护措施，达到熔断临界点后可以自动切断电源。但是熔断器保护措施并不能够长久使用，不是一种永久的保护设备，在使用时一旦发现故障要切断故障设备的电力供应，对熔断器设备及时更换，通常电力系统中会安装三联熔断器更好的防止故障发生。

2.2相电流保护

相电流保护是短路保护技术中最重要的部分，其保护对象是电流互感器，结合机械化方式来切断电流。在相电流保护过程中用互感器设备形成常闭节点，电磁力可以抵消弹簧压力。

2.3零序电流保护

发生短路故障时其内部电流会紊乱，零序电流保护法可以在固定的时间内用短路继电保护代替原有的电流保护，在最短时间内保证电流相位有序运行。在保护过程中要格外注意电流重新分配调整问题，系统电流稳定会让发生短路故障的概率降低。

2.4距离保护

在复杂网络体系中距离保护简单经济、工作可靠，因为复杂的电路很难满足选择性，灵敏性以及快速切除障碍等要求，用性能更加完善的保护装置可以反映故障与保护装置之间的距离，根据距离确定该采用何种措施。

2.5智能化保护

PLC技术可以利用自身的监控装置对电力系统中的故障部位快速发现，通过智能化技术对电路的相关参数变化情况及时掌握。一旦发生电压变化，电流异常，负荷超载，温度升高等情况会立马向工作人员反映，结合自身操作流程达到电力系统保护目的。

三、电力系统短路故障处理措施

3.1合理安装避雷装置

继电保护电力系统如果受到自然因素破坏会引起火灾事故，电力系统常常受到雷击导致线路破损，大面积停电是直接后果。针对这些自然因素导致的突发事件，必须要提前做好预防设施，在电力系统周围做好避雷装置，避雷装置要对其参数、功能、类型进行仔细选择，注意避雷装置该如何与继电保护电力系统线路安全连接。在变电站周围根据实际情况安装避雷针，选择合适的避雷针类型，可以让电路运行与避雷装置处于一致状态。

3.2准确断开故障点电源

因为电力系统内部结构是紧密连接的，一旦一个部位出现异常，很可能会立马导致其他结构受到影响，所以在处理故障短路问题时，应该及时切断故障点的电源，缩小故障范围。对故障类型和发生故障的原因等问题进行准确判断后，立马开展检修工作，在检修工作过程中，工作人员要使用随身携带的万能表进行电流预测，为电路调整提供参考。

3.3做好日常维护

电力系统的日常维护工作是非常重要的环节，非常考验员工的专业素养和实际操作能力，电力企业要组织员工了解继电保护装置的运行情况和突发事件的解决措施，从而在施工过程中灵活选择解决方案，将故障损失降到最低。电力企业要提高工作人员的专业水平，利用信息化技术进行监管，为后续检查维修提供保障，为了避免实际操作员工出现失误，员工在电力系统巡查过程中应该详细记录发现的问题和处理的措施，借鉴发达国家短路故障处理方案，积累丰富经验。要全天候监测电力系统运行情况，结合动态监管技术建立信息交流平台，及时与上级部门联系，对于智能技术检测到的传输数据可以共同分析。对于智能技术中传输到的电力信号进行多尺度分析，提取信号特征，尤其是一些异常信号对于短路保护具有关键意义。

结束语

综上所述，继电保护电力系统短路故障关键技术的分析对电力企业而言至关重要，要不断积累经验，利用信息化技术做好实时管理。总结当今发生短路故障常见的原因和电流保护技术，希望能够保障电力系统的稳定运行，电力企业的持续发展离不开技术的研究，断路故障处理措施的普及能够提高企业经济效益。

参考文献：

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[2]魏礼华.基于继电保护电力系统的短路保护关键技术分析[J].自动化应用,2019(2):3.

[3]骆伟强.继电保护电力系统的短路保护关键技术[J].低碳世界,2020,10(2):2.