继电保护电力系统的短路保护孟怀锋

继电保护电力系统的短路保护孟怀锋

孟怀锋

（国家能源集团常州发电有限公司江苏省常州市213033）

摘要：现阶段，随着我国科学技术不断升级，电力系统短路保护关键技术取得了良好的应用效果，在继电保护电力系统中频繁应用，这对电力系统有序运行，电力系统安全性提升有重要意义。此外，短路保护关键技术还能起到短路故障几率降低、电力资源节约的作用，能够扩大电力企业经济利润空间。本文这一论题具有探究必要性，论题分析的现实意义较显著。

关键词：继电保护；电力系统；短路保护

引言

随着社会经济不断发展，人们的生产生活对电力需求量越来越大。电力系统比较复杂，主要包括四个环节，即电力产生环节、输送环节、分配环节与用电环节。随着信息技术和电子技术的发展，继电保护技术在近年来愈加成熟，在电力系统中的地位也越来越突出。无论是企业供电还是电力系统的安全运行，均离不开继电保护装置。近年来，由于发电机容量、用电设备及家电类型越来越多，大大增加了电力系统的工作电流及短路电流。在这种情况下，要想确保电气设备运行安全，及时发现短路故障，必须重视继电保护装置的应用。

1引发继电保护电力系统短路故障的基本成因

引发继电保护电力系统短路故障的原因很多，基本上可总结归纳为三点。首先是来自用户方面的故障，根据地域的不同，电力系统本身在建设层面上也存在着明显的区域性差异。这种区域性差异体现在经济水平、人口数量、人口密度、电力资源需求、电力系统建设活动等重要的城市发展建设指标上。如果电力系统活动越频繁，电力资源需求则越大，用电户故障发生的概率也就越高。当然，从另一个方面理解，电力资源需求较多的区域必然是人口密度较大的区域，这里往往存在明显的线路破损、老化等年久失修问题，究其原因还是因为大量用户频繁使用电力设备，而电线的线路未能获得定期的养护、故障设备未得到及时更换，进而导致各种安全事故的发生，为用电户正常用电带来不利影响。其次是绝缘体方面的故障，电力系统导体本身存在差异，但导体保护工作往往被电力企业忽视，从而造成短路故障。一般来说，绝缘体破损会导致电力系统稳定性下降，形成短路故障。在这一过程中，绝缘体的性能会大幅削弱，电流传输无法得到有效控制，一旦超过规定电流值，继电保护电力系统的故障发生率必然会持续提高，进而影响到电力系统整体的安全性。最后是来自三相系统方面的故障，该故障的表现形式多为横向故障，而故障成因则主要是因为三相阻抗未能正常运行，例如单相接地短路、两相接地短路以及三相短路，这些都是三相系统中比较常见的故障问题。三相系统故障出现后会大幅度降低电力系统的整体运维稳定性，且其故障影响范围还会不断扩大，无法保证电力企业为用电户高质量配送电。

2短路保护技术具体分析

2.1智能保护

二十世纪九十年代，继电保护电力系统运行应用PLC技术，即基于智能保护模块安装智能监控装置，以便动态掌握员工工作行为，以及相关参数变化情况。智能保护工作具体落实，能够及时掌握短路、电压变化、漏电、负荷超标、热量集中等情况。

2.2相电流保护

参照短路电流故障数据，借助机械设备保护电力系统。相电流保护期间，首先获取电流于互感器设备，使其构成回路常闭节点，通过电磁力抵消弹簧压力的方式来实现保护目标。

2.3熔断器保护

以往电力系统短路保护方式主要为电流增大、电流自动切断，这种保护方式被称为熔断器保护。熔断器保护组件一旦受损，需要立即更换，因为保护组件不支持多次使用，如果保护组件更换不及时，那么短路保护操作存在较大的安全隐患，还会影响电力系统稳定性。当前，电流系统不断升级，应用熔断器的过程中，极易因单个熔断器熔断，而影响其余熔断器应用效果，对此，应用相应技术予以改善，尽最大可能保证电力系统稳定性。

3继电保护电力系统短路的防治措施

3.1避雷针的安装

雷击很容易对继电保护电力系统内部和外部等方面进行损坏，若是情况相对严重的话，很容易产生起火、停电、设备损坏等方面。因此，在变电站各项设备安装的过程中，需要根据实际情况安装避雷针，来避免雷击对继电保护电力系统的损坏。另外，在避雷针安装的过程中，一定要根据运行状态，选择合适的避雷针类型，保证两者处于一致的状态。同时，在避雷针安装的过程中，一定要做好各个线路的连接，避免引发其它故障的发生。

3.2准确断开故障点电源

考虑到继电保护电力系统内部环环相扣，各种构件精密且结构复杂，一旦某一环节出现问题就会导致全盘瘫痪，影响系统整体稳定性，所以要做到及时处理电路故障问题，避免其故障范围扩大导致系统彻底崩溃。在具体的短路故障预防工作中，就要结合系统故障状态逐渐缩小故障范围，最后真正锁定故障位置。在该过程中，电力企业需要做到对故障点与故障类型的有效细分，深度探究故障形成的主要原因。待基本问题准确判定以后，再快速操作切断故障点电源，最大限度缩小短路故障所造成危害影响范围。在实际工程中，一般会采用动态记录装置对短路电流进行记录和分析，同时记录电流参数的实时变化情况，为随后的短路故障技术分析提供有利参考依据。另一方面，也能做到对电路短路故障问题的有效调整。

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

综上所述，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。通过合理安装避雷装置、准确切断故障点电源、加强电力系统日常维护等措施来全面处理继电保护电力系统短路故障，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。

参考文献：

[1]巩凡.电力系统中短路故障与继电保护的措施探讨[J].电工文摘，2018（04）.

[2]侯龙龙.探讨电力系统短路电流及继电保护整定计算[J].电子技术与软件工程，2017（22）：163-165.

[3]刘焕宇.电力系统中短路故障与继电保护的措施探究[J].现代盐化工，2017，44（04）：57-58.

[4]成娇英.电力系统发生短路故障与继电保护措施探讨[J].电子技术与软件工程，2018（06）：184-185.

[5]高强.超导限流器与电力系统继电保护配合问题的研究[D].中国科学院研究生院（电工研究所），2016.