继电保护电力系统的短路保护关键技术

继电保护电力系统的短路保护关键技术

李天哲 李凌宇 魏宝春

国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆库尔勒 841000

摘要：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：继电保护；电力系统；短路保护

引言

为了保障电力变压器系统和功能发挥，出现相应的继电保护技术和设备，而这一环节也就成为电力技术的实际应用重要环节。要了解电力变压器保护的功能特点，就要知道电力变压器经常会遇到哪些故障，例如套管处故障和匝间故障等，通过寻找变压器的常见故障点，也能明确电力变压器保护的未来升级方向。

一、简述继电保护

电力系统中的继电保护，指的利用一些电力装置和方法，对电力系统进行科学、有效的保护，例如在电力系统日常运行的过程中，如果遇到电动机无法正常运行、接地短路等故障问题时，通过继电保护装置就能够在最短的时间内，对这些问题进行准确的定位，并对故障类型进行分析，及时断开电路，将故障给整个电力系统可能带来的影响降到最低。在电力系统出现紧急故障后，继电保护装置的相关设备要能够在最短的时间内对故障电路进行精准定位，从而便于工作人员开展维修工作，及时采取措施排除故障，从而使电力系统恢复正常运行。继电保护装置的主要工作原理如下：①如果电路电流出现骤增，要立即对其采取保护措施，如果元件两端的电压过低，也要能够及时采取低压保护措施；②继电保护装置能够实现对电力的自动控制，能够对监控设备发出的故障危险信号进行接收，从而实现对电路的数字化模拟，根据模拟结果来判断是否需要启动继电保护程序，继而做出一些有效的保护反应。继电保护装置的主要工作目的就是保障电力系统的安全运行，尤其是当电力元件无法正常运行时，继电装置就会对故障点进行准确的定位，并向工作人员下达维修指令，从而及时开展故障维修工作，使系统能够重新处于正常的运行状态。另外，有部分比较先进的继电保护装置，能够结合自身的实际情况，制定相应的继电保护方法，并做出适当的调整。

二、电力继电保护故障检测中的常见问题

（一）电力继电保护中的电源故障

电源装置是确保电力系统运行的关键设备，一旦电源出现问题就会导致电力系统的运行受到影响，情况严重的还会引起停机风险。引起电源故障的因素比较多，常见的电源故障问题是电源断路故障。当某一时间段，系统中的电流出现瞬时增大，就会导致电流数值超过装置的额定电流，电流过大就会烧毁电源线路，从而导致电源故障的发生。如果电路系统中出现线路错接，就容易导致电压过大，这样也会导致电力系统的稳定性受到影响。另外，电源自身质量存在问题，在长期工作中，故障发生的频率就会明显提升，导致电源故障的发生。

(二)二次回路绝缘损坏

二次回路绝缘损坏通常发生在控制回路中，是一种非常常见的故障问题。一旦电力系统继电保护装置出现了二次回路绝缘损坏，那么很容易导致保护误动或拒动，最终引发严重的事故。如果控制电缆或二次导线自身存在一定的质量问题，那么随着使用时间的增加这些质量问题很容易暴露出来，引起绝缘击穿事故的发生。如果电力系统继电保护的跳闸出口等特殊位置出现了二次回路绝缘损坏，那么很容易出现误跳闸的问题，使得整个电力系统无法正常运行，一些设备在出现二次回路绝缘损坏后自身的绝缘性会受到破坏，工作人员误触后很容易触电，严重威胁工作人员的人身安全。

（三）继电保护装置的老化故障

该故障类型是比较常见的继电保护装置故障问题。继电保护装置使用寿命一般可达10年左右，通常不用更换。在长时间运行过程中，继电保护装置容易出现绝缘体老化现象，造成这一问题的原因来自多个方面:一方面，长时间的运转使其周围的环境温度偏高，高温会加剧绝缘装置的老化速度，从而引起继电保护故障。另一方面，潮湿的工作环境也容易导致绝缘体出现老化。空气中的水分子会吸附在绝缘体表面，当电流通过时，电流和水分子的正负离子就会产生反应，使绝缘体作用性降低，甚至还会出现短路问题。

三、电力继电保护故障的检测及维修策略

（一）直观检测维修法

直观检测维修法是目前运用比较多的基础性检修方法，具有方便快捷、操作简单等优势。在继电保护故障中，并不是所有故障问题都可以通过技术装备进行解决，这时就可以由工作经验丰富的检修人员对继电保护故障进行处理。检修人员通过观察继电保护装置外观是否存在明显的变化，观察装置外表是否出现了由于高温而导致的颜色改变、是否由于局部短路而出现烧焦气味、是否发生了比较明显的结构变化等，通过肉眼直观法就可以判断继电保护故障发生位置。

（二）准确切断故障点电源

继电保护电力系统的整体构成与内部组成紧密连接，整体会因为部分组织功能的异常而影响系统的运行稳定性。因此一旦发生电路故障，必须及时对该故障进行处理，以免危及到整个电力系统。首先，在发生电力系统故障时要确定故障发生位置，并在此过程中分析出电路故障类型与产生的原因。其次，对电路故障点的故障点电源进行切断，保证整个电路维修工作能够安全进行，同时也能够缩小故障所影响的电路范围。最后，电路维修人员要时刻用电流表对电路的电路进行观测，并且详细记录电流的变化，这不仅会为后期电路故障提供参考依据还能够为电路调整提供可靠参考。但是万能表的使用一定要严格按照操作步骤进行，包括断开电源、将装置开关调至蜂鸣器档位，再将表笔与测试端进行连接，如果此时蜂鸣器有信号，同时显示出较低的导通电压值后，说明此电路确实出现了短路故障。

（三）以瓦斯保护的气体变化保护

通过相应变压器油将其作为冷却介质和绝缘（一般采用克拉玛依油），是一种有效的瓦斯保护电压便利及保护。就其具体情况分析来说，也就是一旦出现变压器油箱故障，而事故点电流和电弧等多方面的影响是可以通过变压器油和隔离器料通过热反应而生成大量的气体进行保护，气体的排出量和速度，与变压器的具体情况是密切相关的，由此来保障电力变压器设备的安全。就这种保护方式的具体应用来说，是将气体继电器装置为目标进行安装的，通过装设置管道当中来使得较少的油箱形成气体，原管道上行而保证轻瓦斯或重瓦斯报警器里油面降低，通过这一方式形成信号警告。

结束语

综上所述，继电保护电力系统如果在运行过程中出现短路故障，说明电力系统实现缺乏有效的预防工作，所以，电力企业包括企业所有的员工甚至是用户，都应该积极参与到电路保护的工作中，共同预防故障的发生。尤其是电路企业负责人，更应该要在短路故障发生的时候，针对具体问题进行具体分析，选择适合的故障应对方法，以保证整个电力系统的稳定运行。

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