論繼電保護電力系統的短路保護關鍵技術

秦俊俊

摘 要：隨著市場對電能在質量方面、穩定性方面要求越來越高，電力企業應不斷電能供應的能力及電力系統的保護，特別是對于短路故障提出針對性的解決措施，確保電能持續穩定供應。文章介紹了繼電保護電力系統短路故障及原因，然后具體分析短路保護技術，最后提出繼電保護電力系統短路故障處理措施。

關鍵詞：繼電保護；電力系統；短路保護；關鍵技術

中圖分類號：TM77 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）28-0154-02

Abstract： With the increasing demand for the quality and stability of electric energy in the market， power enterprises should keep on the ability of power supply and the protection of electric power system， especially put forward the corresponding measures to solve the short circuit fault， to ensure a continuous and stable supply of electricity. This paper introduces the short circuit fault of relay protection power system and its causes， then analyzes the short circuit protection technology in detail， and finally puts forward the measures to deal with the short circuit fault of relay protection power system.

Keywords： relay protection； power system； short circuit protection； key technology

前言

近年來，科學技術不斷升級，電力系統短路保護關鍵技術取得了良好的應用效果，在繼電保護電力系統中頻繁應用，這對電力系統有序運行，電力系統安全性提升有重要意義。此外，短路保護關鍵技術還能起到短路故障幾率降低、電力資源節約的作用，能夠擴大電力企業經濟利潤空間。本文這一論題具有探究必要性，論題分析的現實意義較顯著。

1 繼電保護電力系統短路故障及原因

1.1 故障

繼電保護電力系統啟動、運行期間極易發生短路故障，常見故障集中體現在電力用戶、絕緣體、三項系統等方面，針對常見短路故障處理時，應首先了解短路故障產生的原因，這能為短路故障處理、短路保護關鍵技術應用提供機會。

1.2 原因

對于電力用戶故障：電力系統建設存在明顯區域差異，主要因為不同區域經濟水平、人口數量不盡相同，人口數量較多的區域，電力資源需求相應增多，電力系統建設活動隨之增加，同時，電力用戶故障發生頻率較高。人口密度較大的區域存在線路老化、線路破損（如圖1）等現實問題，主要原因即電力用戶使用電力設備、電線時間過長，如果電力設備未能及時維修、養護，電線未能及時更換，極易產生安全事故。

對于絕緣體故障：電力系統導體存在差異，導體保護工作一旦被忽視，那極易出現短路故障，其中，最為重要的原因即絕緣體破損，導致電力系統穩定性得不到保證。一旦絕緣體性能降低，那么絕緣作用會逐漸削弱，電流流通得不到有效控制，當流通電流超過規定的電流值時，則電力系統短路故障發生幾率會提高，影響電力系統安全性。

對于三項系統故障：這一故障主要指的是橫向故障，故障產生的原因即三項阻抗非正常運行，故障表現為單相接地短路、三相短路、兩相接地短路等。這類故障發生幾率雖然不高，一旦出現三項系統故障，會大大降低電力系統穩定性，并且影響范圍會逐漸擴大[1]。

2 短路保護技術具體分析

短路保護技術分析主要從智能保護、相電流保護、熔斷器保護、零序電流保護四方面入手，具體分析如下。

2.1 智能保護

二十世紀九十年代，繼電保護電力系統運行應用PLC技術，即基于智能保護模塊安裝智能監控裝置，以便動態掌握員工工作行為，以及相關參數變化情況。智能保護工作具體落實，能夠及時掌握短路、電壓變化、漏電、負荷超標、熱量集中等情況。

2.2 相電流保護

參照短路電流故障數據，借助機械設備保護電力系統。相電流保護期間，首先獲取電流于互感器設備，使其構成回路常閉節點，通過電磁力抵消彈簧壓力的方式來實現保護目標。

2.3 熔斷器保護

以往電力系統短路保護方式主要為電流增大、電流自動切斷，這種保護方式被稱為熔斷器保護。熔斷器保護組件一旦受損，需要立即更換，因為保護組件不支持多次使用，如果保護組件更換不及時，那么短路保護操作存在較大的安全隱患，還會影響電力系統穩定性。當前，電流系統不斷升級，應用熔斷器的過程中，極易因單個熔斷器熔斷，而影響其余熔斷器應用效果，對此，應用相應技術予以改善，盡最大可能保證電力系統穩定性。

2.4 零序電流保護

短路故障產生后，零序電流保護工作應及時跟進，爭取在短時間保證電流相位有序運行，提高電力系統運行穩定性。因此，電力企業應給予足夠關注，有序梳理電流系統，避免電流紊亂運行，這能大大降低短路故障發生幾率[2]。

3 繼電保護電力系統短路故障處理措施

繼電保護電力系統短路故障事先預知、及時處理的有效措施介紹如下，這能大大降低短路故障發生幾率，確保電力資源穩定、順利供應，全面保障電力系統安全性。

3.1 合理安裝避雷裝置

一旦遇到雷雨天氣，電力系統遭受雷擊、導致線路損壞的幾率較高，同時，還伴隨停電、火災等事件，這種突發事件極易影響人類用電的規律性。為了處理這一方面的短路故障，應在變電站設備附近合理安裝避雷裝置，避免雷擊產生電力事故，導致電力系統安全性受到不利影響。具體安裝時，應優選適合避雷裝置，在類型、功能等方面細致篩選，盡可能發揮避雷裝置的功用性。需要注意的是，壁壘裝置連接應注意連接線路安全性，以免因線路連接不當產生其他安全事故。

3.2 準確切斷故障點電源

繼電保護電力系統內部結構間緊密連接，一旦某一結構出現異常，那么其他結構會自然受到影響，進而影響整體穩定性。對此，應及時處理故障電路，以免擴大故障范圍。電力系統短路故障預防的過程中，根據系統故障狀態縮小故障范圍，直到鎖定故障位置，在這一過程中，細分故障類型，探究故障形成的原因，待基本問題準確判定后，快速切斷故障點電源，確保檢修工作順利開展，縮小短路故障帶來的不利影響。除此之外，工作人員能夠利用萬能表完成短路電流預測，并記錄電流參數變化情況，這能為后期短路故障分析提供依據，同時，還能為電路調整提供可靠參考。其中，萬能表應用期間應掌握應用步驟，首先，斷開電源，將裝置開關調節至蜂鳴器檔位，然后，連接待測試端子于表筆，如果蜂鳴器傳遞信號，并顯示較低導通電壓值后，則證實測點確實出現短路故障（如圖2）。

3.3 加強電力系統日常維護

要提高電力系統運行安全性，務必做好日常維護、定期檢修工作，盡可能降低短路故障現象發生幾率。日常維護工作執行時，應從以下幾方面措施入手。

首先，為電力員工組織系統化培訓工作，盡可能提高員工操作技能，豐富員工工作經驗，同時，為電力員工適當組織實訓活動，避免員工實踐操作時出現失誤。然后，全面掌握繼電保護電力系統運行情況，記錄待確定因素，并針對短路故障制定有效的處理方案，在這一過程中，適當借鑒發達國家在短路故障處理方面的技巧，調用已學理論知識以及豐富的實踐經驗，確保最終確定的短路故障處理方案能夠真正起到繼電保護電力系統維護的積極作用，以此降低短路故障發生幾率。最后，提高先進信息技術應用率，應用監控技術全面掌握繼電保護電力系統運行狀態，將監測結果通過網絡連接傳輸于上級部門，以便準確判斷短路故障，同時，這能為電力設備維護、檢修提供可靠依據，以免類似故障重復發生[3]。

4 結束語

綜上所述，繼電保護電力系統一旦出現短路故障，則說明電力系統事先短路故障預防工作不到位，因此，電力企業以及電力員工、用戶應共同預防短路故障，結合短路故障現狀應用適合的短路保護關鍵技術，以此維護電力系統安全。通過合理安裝避雷裝置、準確切斷故障點電源、加強電力系統日常維護等措施來全面處理繼電保護電力系統短路故障，通過降低電力系統故障來提高電力系統運行穩定性，這對電力企業經濟效益增加、電力行業持續發展有重要作用。此外，短路保護關鍵技術的應用范圍會逐漸擴大，有利于提高短路保護關鍵技術應用效率。

參考文獻：

[1]楊躍.繼電保護電力系統的短路保護[J].電子技術與軟件工程，2018（08）：225-227.

[2]鐘康有.電力系統繼電保護自適應系統關鍵技術分析[J].科技與創新，2016（12）：160.

[3]馮建勤，黃思芳，宋海龍.短路電流非周期分量及其在繼電保護中的應用[J].電工電氣，2014（12）：35-38.