继电保护电力系统的短路保护分析

刘薇 牟超

摘 要：近年来，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

电力系统不管是各行业发展中，还是在人们日常生活中，都占据着非常重要的因素。但是，在运行的过程中，经常会受到一些因素的而影响，经常会产生运行故障，例如：短路等方面，若是不能进行及时的维护，就会影响电力系统的正常供电，电力企业的经济效益也会有所下降。因此，本文对继电保护电力系统短路保护的相关内容，进行了深入的分析和研究，提出了一些保护措施，主旨就是保证电力系统供电的稳定性，降低运行故障发生的系数。

一、引发继电保护电力系统短路故障的主要因素

（一）绝缘体

从电力系统的方面来分析，短路故障发生主要表现在横向系统和纵向系统等方面，主要是因为由于导体的不同，并且保护力度相对较差，进而导致短路故障的发生。导体出现短路故障的因素主要是因为电力系统内部绝缘体，出现受损的现象，进而影响横向系统和纵向系统运行的稳定性。其实，绝缘体是属于一种的不容易导电的物质，那么在电流穿过的时候，绝缘体主要是根据自身的性能，利用较强的电阻将电流和其它物质进行绝缘。但是，若是绝缘体若是受到损坏，绝缘体的自身行性能就会消失，这样电流就会任意的穿过，在这个过程中，一旦电流相对较大，就会导致继电保护电力系统短路故障的发生。另外，电力人员在电力作业的过程中，若是出现存在误差，或者违反规定的作业行为，都会引发继电保护电力系统短路故障的发生，影响了系统供电的稳定性和安全性。

（二）三相系统

从三相系统的角度分析，三相系统短路故障主要是指电力系统中的横向故障，具体来说，三相系统短路故障主要体现在三相短路、两相短路、单相接地短路以及两相接地短路等方面，并且三相系统短路故障主要是因为三相阻抗产生异常，发生短路的时候电流和电压是处于相等的状态，一般都是以单相短路为主，三相短路产生的概率不是很高。但是，一旦发生三相短路的话，其影响范围是非常大的，继电保护电力系统安全性和稳定性随之下降。

（三）电力用户方面

由于地区的发展程度和经济程度等方面的不同，人口密度也有着很大程度上的不同，和对电力需求的程度也是不相同。针对人口密集的城市，用电量是非常大，因此对继电保护电力系统的建设也相对较大，电缆线路交叉重叠，并且由于继电保护电力系统相关设备和电缆线的长时间使用，经常出现设备老化、电缆线绝缘受损的现象，若是不及时的进行有效解决，就会影响继电保护电力系统的正常运行。另外，针对人口较少的地区，由于技术跟不上，工作人员也不够专业，这样很难定期展开继电保护电力系统安全检验工作，其中所存在的安全隐患便不能有效消除，增加了继电保护电力系统短路故障发生的概率。

二、继电保护电力系统短路的防治措施

（一）规范设计，重视线圈制造的轴向压紧工艺

制造厂家在设计时，除要考虑变压器降低损耗，提高绝缘水平外，还要考虑到提高变压器的机械强度和抗短路故障能力。在制造工艺方面，由于很多变压器都采用了绝缘压板，且高低压线圈共用一个压板，这种结构要求要有很高的制造工艺水平，应对垫块进行密化处理，在线圈加工好后还要对单个线圈进行恒压干燥，并测量出线圈压缩后的高度;同一压板的各个线圈经过上述工艺处理后，再调整到同一高度，并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力，最终达到设计和工艺要求的高度。在总装配中，除了要注意高压线圈的压紧情况外，还要特别注意低压线圈压紧情况的控制。由于径向力的作用，往往使内线圈向铁心方向挤压，故应加强内线圈与铁心柱间的支撑，可通过增加撑条数目并采取厚一些的纸筒作线圈骨架等措施来提高线圈的径向动稳定性能。

（二）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。

（三）日常维护

日常维护是保证继电保护电力系统稳定、安全运行的关键，主要在固定的周期对继电保护电力系统进行维护，降低短路故障的发生。那么，在日常维护的过程中，一定要从以下几个方面展开：（1）在日常维护的过程中，一定要提升工作人员的专业性，避免发生操作错误的现象发生，尤其是在电网密集的区域。（2）针对继电保护电力系统日常的运行状态，需要编制短路故障日常维护方案，对其中存在的不确定因素进行分析，并且做好相应的预防措施，降低继电保护电力系统短路故障发生的概率。（3）在日常维护的过程中，一定要利用有效的监控技术，加强对继电保护电力系统运行的实时控制，并且与网络系统进行有效的联系，这样一旦发生短路故障，可以及时的传输到监控中心，根据传输的参数进行处理，避免继电保护电力系统短路的故障的发生。

三、继电保护分析

（一）熔断器保护

其实，最早短路保护一般是以电源端的电流增大造成线路发热而设计的，熔断器就是其中的一个，是起到发热和自熔的功能。在系统运行的过程中，若是电流足够大的话，熔断器的温度会先于系统其他部分而升高到将自身熔断的临界点，从而切断电流。同时，熔断器属于一种一次性保护的组件，是不可重复使用的，主要是因为熔断器在切断故障一相电流后，这样还会保证功供电的稳定性，但是还会隐藏故障隐患。另外，随着电流系统的不断发展，三联装熔断器逐渐应用到其中，在运行的过程中若是其中一個发生熔断，另外两相卡死机构中会有一个被弹簧锁死的机构收回，导致另外两相的熔断器一起跌落。但是，熔断过程是需要一个周期的，在这个周期可以通过相应技术进行调整，避免影响继电保护电力系统的正常运行。

（二）零序电流保护

短路故障现象的发生，都会直接影响继电保护电力系统运行的稳定性，内部电流相位紊乱，也就是零序电流保护。因此，为了保证继电保护电力系统运行的稳定性，一定要对该方面给予足够的重视。同时，在固定的时间内部，可以将零序电流整定的短路继电保护取代相电流保护，并且一定要对其内部电流系统进行梳理，这样才能尽最大可能保证电流运行的有序性，避免发生紊乱的现象，降低继电保护电力系统短路故障现象发生的概率。

（三）智能化保护

在上个世纪90年代，单片机技术和PLC技术得到了广泛的应用，并且在程序化保障的智能综合保护模块基础之上，实现继电保护电力系统智能化保护的模式。同时，智能化保护的过程中，一定要正确安装探头，这样工作人员将继电保护电力系统的运行参数输入到其中，这样可以对继电保护电力系统进行综合性的保护，降低漏电、短路、过热、过负荷、缺相、欠压等现象的发生。

四、结论

综上所述，本文在引发继电保护电力系统短路故障的基础之上，提出了一些保护措施，并且以110kV继电保护电力系统为例，对短路电流计算的一些相关内容，进行了阐述和分析，其主要目的就是保证继电保护电力系统运行的稳定性和安全性，避免短路故障发生概率，提升电力行业经济效益的同时，也为电力行业的发展，给予一定的支持。

参考文献

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