继电保护电力系统的短路保护关键技术

杨江江

摘要：随着经济和电力行业的快速发展，短路保护技术是电力企业的继电保护电力系统的关键，可靠的保护系统能够保证电力系统的有序运行，同时兼具安全性。另外，有效的短路保护技术能够有效降低短路故障发生的概率，节约大量的电力资源，促进电力企业的经济利润的不断扩张。所以，国内现存有大量的企业在对继电保护电力系统的短路保护关键技术进行深入研究，以期通过该技术提高企业的业务能力，为广大的用电户提供更好的电力服务。

关键词：短路故障;继电保护电力系统;短路保护技术;处理措施

引言

当前电力企业必须构建完备的继电保护电力系统，做好对电力系统的保护工作，特别是规避短路故障所带来的意外风险及企业损失。为此，本文就着重探究了目前基于继电保护电力系统中所存在的短路故障问题特征与成因，并重点介绍了电力企业中的熔断器、相电流保护、零序电流等关键短路保护技术，最后提出行之有效的短路故障处理措施。

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

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，绝缘体破损会导致電力系统稳定性下降，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。

1.3三项系统故障

这一故障主要指的是横向故障，故障产生的原因即三项阻抗非正常运行，故障表现为单相接地短路、三相短路、两相接地短路等。这类故障发生几率虽然不高，一旦出现三项系统故障，会大大降低电力系统稳定性，并且影响范围会逐渐扩大。

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[1]。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智能保护

随着继电保护方面技术的不断应用，其能够对职员的工作行为与参数变化形成有效的实时性监控，充分掌握参数变化的现状，同时对电力系统形成智能保护，可以及时对短路、漏电、电压波动、负荷过载、热量超标等问题进行有效的实时性监控与管理。

2..3相电流保护

它主要基于短路电流故障本身的基本计算原理，保证相电流保护始终作用于电流互感器上。目前比较常见的相电流保护结合机械方式实现继电保护电力系统线路功能优化，通过切断保护实现相电流保护。在一开始，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置一个常闭节点。当电流大到一定程度时，常闭节点的电磁力会与常闭节点弹簧压力发生相互作用抵消。此时可以操作通过常闭节点拿掉主接触器的吸合电流，如此可实现相电流保护。

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。

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

人类在用电过程中非常容易受到自然现象的影响，如雷雨天气时电力系统一旦遭受到雷击，就容易发生线路损坏的情况，严重时还会出现停电和火灾等紧急事件。因此为了自然灾害带来的电路故障，给变电站设备附近安装避雷装置就成为必要的措施，尽力降低因雷击带来的不良用电体验。但是在安装避雷装置时一定要选择适合的避雷装置，因地制宜，严格对避雷装置的类型、功能进行挑选，以发挥避雷装置的最佳效果。最后，还要注意严禁在避雷装置安装过程中发生线路连接不当的情况，要保证整体线路连接的安全性。

3.2参照处理措施

参照处理措施的具体内容就是将存在故障的设备和正常工作的设备进行对比分析，通过观察的方法在不同位置寻找到存在故障的器件。这种处理措施手段效果较为显著，并且拥有极大的排查范围，能够在接线故障时使用，也能够在定检期间使用，如果检测值和期待值之间的差距过大就难以精准寻找到存在故障的位置。因此，在故障处理期间可能会出现无法解决的故障，二次系统无法展开正常工作。面对这种情况，工作人员可以利用相邻线路对比参照的方法对线路展开细致的排查，以最快的速度寻找到故障点。

3.3强化电力系统日常维护

最后要强化对电力系统的日常维护，最大限度降低短路故障，做好相应的日常维护管理工作。具体来讲，要做好以下两点工作内容：第一，要做到全面掌握继电保护电力系统的运行状况，随时记录待确定测试因素，结合短路故障制订行之有效的处理方案。这里可以借鉴发达国家的继电保护电力系统短路故障处理成熟技术，逐渐丰富自身实践经验，确保短路故障被有效处理。第二，要不断提高电力企业的信息技术应用效率，结合动态监控技术，并不断提高对先进信息技术的应用效率。最好做到将所监测结果与上级部门相关联，利用网络传输数据实现信息回馈，以便于快速判断短路故障问题，并提出维护管理决策。总体来讲，就是要实现检修维护可靠依据的优化，避免同类故障重复发生。

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。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（8）：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.