电力系统中短路故障与继电保护的措施探究

刘焕宇

摘要：电力系统运行稳定性时刻对电力系统运行效益产生影响，继电保护设备的运行也是与之相关联的重要因素。为充分地解决电力系统短路故障问题，并提高继电保护设备运行效果，文章将以电力系统短路故障及继电保护为核心，通过对电力系统故障的分析与研究提高电力设备运行效益，同时根据问题提出切实可行的解决方案，以此为电力系统故障及继电保护问题的解决提供理论知识方面的帮助。

关键词：电力系统；短路；继电保护；措施

近年来，我国各地区对电力资源需求量的逐步增加使电力系统基础设施建设速度不断加快，建设环境也日趋复杂，对设备的管理难度随之提升，故障问题的产生成为影响电力系统稳定运行的重要因素。对该问题的解决不仅要重视对硬件设备的管理及技术处理，同时应重视对软件的有效运用，并提高技术人员设备维护管理效益，从多个方面对电力系统断裂故障及继电保护问题的解决创造有利条件。

1电力系统短路故障的成因与影响

1.1电力系统方面

电力系统的故障主要包括横向系统和纵向系统故障两大类。而这里所提及的电力系统的短路故障主要是指不同导体出现的短路现象。这些导体出现短路的原因大多都归咎于电力系统中绝缘体受到了损害。所谓的绝缘体就是不容易导电的物质，在电流流动的过程中，绝缘体依靠本身具有的极强的电阻来将电流与相关的物品进行绝缘，而绝缘体一旦破坏，隔绝电流的阻力消失，就会使电流任意地流动，一旦电流过大，就会给人们的生活以及社会的发展带来极其严重的后果。

1.2三相系统方面

对于三相短路来说，它出现短路时电流和电源相等，所以又被称为对称的短路现象。通过实践检验可以了解到，一般经常发生的短路都是单相短路，三相短路的现象比较少见，但是并不代表没有。而且对于三相短路来说，它的危害以及影响的范围是极大的，对于设备的破坏能力也不是别的短路现象所能及的。

1.3广大电力用户方面

电力系统运行故障问题对于用户群体对电力资源的有效利用产生不良影响。由于现代电力系统设计协同性较高，系统运行效益统一，一旦单一元器件出现故障问题，即可引发全面性区域电力系统瘫痪问题，此时用户群体对电力资源的使用即受到严重影响。电力系统故障原因较多，在用户方面主要问题体现在电线私接及电力破坏两个方面。电力破坏问题主要在20世纪较为多见，主要目的为将电力系统内部元件拆除并贩卖。在现代电力系统设计中，通过电力系统优化设计可以解决该问题，但仍无法保障电力系统运行的绝对安全。电线私接问题在我国电力发展史中尤为常见，即使在电力系统建设逐步完善的今天，在偏远地区仍然存在严重的电线私接问题，其主要原因与电力系统设计漏洞及电力系统电力资源供给能力较差有着必然联系。

2电力系统短路故障的防治策略

2.1在变电站安装避雷针

雷击对变电站的破坏主要体现在内部系统及外部系统两个方面。在外部系统方面，雷击可直接对变电系统造成外部物理冲击，从而产生火灾及设备严重坏损问题，同时雷击所产生的电流与电压易与电力系统电压产生对冲问题，促使系统承压迅速在相对较短的时间内达到临界值，最终超出临界值而产生设备爆炸及过度燃烧问题。在内部系统方面，雷击可导致大范围停电，对于用户电气设备的使用均造成影响，严重者可引起火灾。

2.2带电安装和检修电气设备

带电安装是现代电力系统检修安全事故发生的主要原因之一。带电安装的目的在于提高电力设备安装效率，并充分掌握电力系统故障问题，提高电力系统检修有效性及时效性。虽然在一定程度上可为电力系统安装提供实时帮助，但安全事故产生的概率则大大增加。为此要在现代电力系统检修及设备安装中，确保相关技术人员的规范操作及处理，制定有效的设备检修意外事故处理预案，从而在最根本的检修工作中遏制带电安装问题，使电力系统安装及检修工作能够按照预期规划有序进行，提高作业安全性及实际安全性。

2.3加强短路治理

对于电路系统设计，要充分考虑外部因素对电路系统的影响，如鸟类冲击对电力系统的破坏问题，应在设计方面采用半闭合结构设计，以降低鸟类因素对电力系统运行所产生的影响。在设备安装方面，要做好对粉尘等相关物质的处理，提高设备运行完整性，利用设计隔膜系统对空气中粉尘进行隔绝。最后应提高对设备的检测频率，提高系统运行效益，减少系统老化问题的产生，确保电力系统能够按照相关规范稳定运行。

2.4对电力系统维护人员进行规程的培训

电力系统维护人员的培训要求以电力维护管理实践为核心，通过提高电力人员实际操作水平将技术人员技术能力进行提升。电力系统维护人员的培训与开展应通过两部分进行。第一步要求先对技术人员进行技术考核，通过考核对技术人员的水平进行全面摸底。对未能通过考核的人员，应及时组织基础知识培训工作，而对于已通过考核的人员，则可进一步开展更为深入的培训工作，从而为电力系统运行培养高素质技术人才。对存在违规操作的技术人员，要给予一定的处罚，并进行业绩考核处理。而对能够安置相关规章制度进行电力系统维护的工作人员，可适当在薪酬方面加以提升，以此形成完善的奖罚制度，使相关技术人员能够更为主动的提升自己，以此提高技术人员培训的实际效果。

3继电保护中常见的故障分析

3.1运行故障

继电系统运行故障问题的产生较为产生，由于系统较为复杂，因此故障问题的产生因素也相对较多，其中以系统运载负荷过高即系统元器件局部温度过高问题最为严重，可直接导致继电保护系统运行失效，继而进一步促使系统故障问题的产生。对于运行故障的解决，应对多个元件及构件系统运行进行逐一排查，并对运行状态进行分析，通过排除法开展有针对性的技术维护管理工作，同时应制定有效的预备处理方案，降低維修后出现运行故障的可能性，保障继电系统的稳定运行，实际的继电保护系统运行如图1所示。

3.2产源故障

在继电保护的装置实际运行的过程中，要保证生产产品的型号及规格等要素与实际情况相符。但是，在实际的工作中，继电保护装置中常常出现产源的故障问题。除此之外，由于继电保护装置中，由于晶体管的质量不过关，从而造成继电保护装置常常出现运行受阻的情况，使得继电保护装置的质量受到极大的影响。

4继电保护事故的类型

4.1计算的错误

计算错误主要体现在人为操作及系统运行管理两个方面，人为操作的计算错误直接导致系统运行数值的改变，使系统运行数据与实际情况不符，难以按照数据预算获知系统运行状况。人为计算事物问题的产生概率处理不固定范围内，因此该问题的产生也难以通过技术手段进行遏制，仅可利用多流程运算管理的方式降低人为运算错误的概率。在系统运行管理方面，设备单一系统运行的停滞均有可能引起数据值数的不准确，从而引发计算错误问题，为此要在数据信息提取前，对设备进行全方位检查，并提高数据运行流程，通过层层把关降低计算错误产生的概率。

4.2抗干扰性差

继电器本身自带设备的抗干扰性就不强，经过实践证明，继电保护装置中所带有的晶体管本身的抗干擾性就无法与其他保护器中的设备相比较，也就是说继电保护装置器中晶体管的抗干扰性能极差。继电器对于外界的干扰过于敏感，假如在干燥的环境下，工作人员身上的毛制品衣服都会对其造成一定程度的干扰，由于毛制品衣服极容易产生静电，从而对继电保护器的安全性造成威胁。严重时，就连工作人员身上带的静电都会对所接触的电子设备进行放电，进而造成不同程度的烧毁，同时，继电系统正常的程序也会遭到破坏。

5继电保护策略

5.1完善相应的规章制度

规章制度的完善可进一步降低继电设备运行失效问题的产生，提高继电保护设备运行效果。规章制度的完善与建立应符合设备运行的基本需要，通过以设备运行环境为基础，提高对技术人员的管理，保障相关技术人员可按照有关规范标准进行相关维护与检修工作，以免因人为因素而对设备运行产生不利影响。规章制度对人员的管理仅是制度完善的一方面，在对设备的规范化管理方面，也应通过多种方法对制度加以完善，以此确保制度的运行能够切实的在设备及人员管理方面发挥作用，这便能够有效降低电力系统运行故障产生的概率，使设备故障能够控制在合理范围内。

5.2引进先进的技术

先进技术的引进势在必行，其关键在于哪一种技术适用于我国现阶段的电力系统运行与发展。现代电力系统故障处理及系统实时监控与保护技术多种多样，对技术的应用不应重视好坏问题，而应重视适应性问题，先进技术的引进可有效提高设备运行效益，将电力系统故障问题在安全的环境下加以解决。我国由于电力系统建设涉及范围广泛，同时电力系统部分基础设施的构建还有待完善，因此对先进技术的运用于引进仍需一段时间的磨合与等待，此时便可充分利用该段时间做好先进技术引进规划，为区域电力系统的稳定运行做好相关方面的设计，以此为构建完善的电力系统网络提供现代化技术支持。

6结语

电力系统构成较为复杂，同时电力运行压力较大，通常处于高负荷运行状态，因此电力系统运行短路故障问题的产生便无可避免，同时继电保护设备的运行故障也易受到外部因素及内部因素的方面影响，继而造成设备运行效果大打折扣，对于以上问题解决，应从设备设计至设备运行等多个阶段进行优化，并安排相关技术人员对设备进行定期的维护管理，保障设备运行有效性，将外部影响因素及内部影响因素的产生进行有效隔绝，从而为电力系统的稳定运行奠定坚实的基础。