对中压线路故障及继电保护的探究

对中压线路故障及继电保护的探究

温家鸿

肇庆德庆供电局 广东肇庆 526000

摘要：电力系统是一个由众多的元件构成,具有很强综合作用,其中包括有发电、供电和分配电能等。在发电厂中扮演着重要角色的是继电保护装置。继电保护在电力系统中是十分重要的,它可以将电路中可能出现故障问题和不正常工作状态及时转换成有效信号,并迅速发出跳闸脉冲或动作于断路器上。因此对于继电器进行合理、正确地选择是对安全生产非常重要。

关键词：中压线路；故障；继电保护

引言

    继电保护是在电气设备发生故障时,能够及时发出响应,并且通过自身优势迅速反应出所需要处理的问题。它主要包括有:断路器、电流互感器等。当出现故障时，继电器能够快速有效地将其从电源转换到大地来解决所要处理的问题(如电压下降或者电流过大)或进行隔离、切除故障设备(例如变压器)等;同时，可以通过自身优势，迅速反应出电路发生异常情况,以确保电力系统安全稳定运行。

一、中压配电线路故障跳闸的常见影响因素

（一）绝缘子串的闪络放电

    当绝缘子串在高压时,由于电流的作用会产生一定程度上地击穿,从而使其电阻值变大。这种情况下发生故障后电流将不再稳定。但是如果闪络电压超过了额定值，并且还存在着短路和过载等危险因素出现的话，就会导致设备受到损坏或烧毁造成更大损失，甚至破坏整个电力系统安全运行，导致事故严重，威胁人们生命财产以及人身的正常运转。当线路上发生故障时,绝缘子串的电压比正常运行前低,导致回路中电流通过,造成短路。所以必须采取有效措施防止这一现象的发生,避免给人民带来巨大经济损失。

（二）保护整定值过低

    继电保护整定值过低是指线路短路时,故障电流超过正常工作点的最大允许电压,造成设备损坏。(1)在绝缘子串上有缺陷或者导线间污秽等。发生这种情况主要原因就是线路中没有装设避雷线或接地装置;另外一种可能是因为变压器本身出现了老化、变形和被烧坏的现象，导致保护动作不到位而引起动作误报，致使事故扩大化(也称灵敏度差,延时时间过长等)。(2)线路绝缘水平不够。如果发生这种情况,那么继电保护装置会立即动作,将故障点切除,而不应该马上撤掉。所以在接线或设备的运行中，应避免触发电商变压器和输电线的接触面、断路器等部分造成短路损坏事故;另外，还需注意的是当熔丝被烧坏时，不能使用铁芯进行隔离处理，也容易引起误报。

（三）合闸冲击现象

    合闸操作过程中,线路的电流会随着时间增加,当回路中有一相线或二相线上故障时就有可能出现。如果在运行或者检修时没有及时处理相关问题。导致这种情况发生主要是由于继电保护装置本身存在缺陷、设备老化等因素造成的;也可能是因为工作人员缺乏对合闸原理和工作状态了解不够全面，以及没有严格按照规定执行操作而引发的事故[1]。当线路中某一处进行接地,那么该点就会有可能会出现跳车现象,造成跳车时线路发生异常,从而导致合闸失败。所以,在进行继电保护设计时要对该点的接地电流、电压和相位等参数加以重视。

（四）连接点存在发热或烧断情况

    线路绝缘容易出现发热,如果发生了故障,会导致短路。当导线温度过高时就很可能造成烧断。在过负荷的情况下进行接地保护是非常重要的环节之一;而过电压则需要用零序电流来克服导线中产生涡流、铁损等现象造成短路问题，从而影响系统运行安全和稳定运行状态等。因此，线路上必须要加强对绝缘子发热现象及继电保护装置工作原理方面知识学习。故障发生时,线路中的电流如果达到了额定值,就会导致绝缘子烧断,而在正常情况下则是不会产生问题。但是当出现过负荷现象时，由于继电保护装置不能及时进行处理从而造成短路。所以应该加强对导线的检查和维护工作;另外还要重视绝缘子与导体之间接触不良或者受潮、以及温度变化等因素所带来影响线路安全运行的隐患问题,并采取有效措施来解决这些故障隐患,确保供电系统正常稳定发展。

二、对中压线路继电保护的原理及方法

（一）降低杆塔接地电阻

    提高线路绝缘水平。对杆塔接地故障进行预防,应该做好以下几个方面的工作:

    第一，在线路的接地电阻值较小,其特点是通过减小杆塔上金属构件和导线接触面之间的距离,可以降低该部位发生故障时产生反击电流。第二，当发生单相接地现象时候会出现过电压。在线路接线过程中，由于存在着一些其他因素，导致其电阻值增加，从而使杆塔的绝缘层损坏。所以要加强导电回路中导线保护设备、电气装置以及大地之间的隔离处理和防雷击跳闸措施;在架空线等位置和易受冲击电流作用时，应采取避让措施以减小其影响范围。第三，降低杆塔接地点中性点直接遭受外力干扰而引起地电位升高,从而降低其对地电压。第四，在杆塔接地线时,应尽量采取有效措施,减小架空线路的零电位差值;采用合理而经济的施工方案或设计绝缘水平较高导线与避雷器连接处距离等方法来实现避雷保护[2]。

（二）防范自然、外力的侵袭

    中压线路的运行过程可能会出现一些自然、外力侵袭,比如:大风或者雨水,这些都有可能导致故障发生。因此我们要采取有效措施防止这种情况。

    (1)对于静电造成损害。可以通过加强对输电线杆和设备进行定期检查来避免此类事故的产生;同时，在施工现场安装避雷器等保护设施，以保证线路不受到破坏是其最基本也是最有效的防护手段之一。(2)对于雷电侵入导致损坏,可以采取以下措施来避免损害:首先,在线路架设时,要严格按照相关设计规范和要求进行施工;其次是对于防雷击的设备安装到位后应该定期检修维护。(3)当雷电击中输电导线或电缆时，会发生相间短路以及过电压问题，所以我们必须加强对避雷线、接地装置等保护设施的管理与使用。(4)在进行线路运行时,要严格按照相关规定对导线和接地装置的保护,防止因雷击而导致短路。

（三）更新绝缘子，提升其质量安全

    中压线路的绝缘子要有一定程度上的质量安全。

    在进行操作之前,工作人员需要对其线路、设备等方面加强检查,确保其能够正常运行。在施工时加强管理和监督工作力度:第一点就是对于导线与设备定期检修维护;第二点则是对于高压输电线进行及时清理;第三就是从低压侧向高压侧移动到了低压一侧来处理故障问题的方法而言也有一定作用意义。最后一点便是要提高工作人员自身素质水平,对操作人员严格要求,

（四）组装安普线夹

    组装过程中,线路的绝缘子和接地线夹要注意检查,以免松动或者损坏。

    在进行连接时，应该用撬棍拧紧。如果发现接触不良或没有保持固定位置的话，就可以使用螺丝钉将其拧回铁芯卡套上;对准导线点后，再安装螺栓，并做好记录以便更换不合格产品;若是线路发生故障需要拆卸设备的时候，应立即停止作业,然后重新拆装新的接地线夹和旧接地绞盘等部件，以避免造成不必要损失[3]。在线路发生故障时,应该及时检查接地线的松紧情况,防止由于不小心将导线与设备或其他物体碰伤。如果发现断路器触点接触不良或者是没有保持固定位置就继续工作。

结语

    通过上述分析,可以了解到继电保护装置的重要性。继电保护是指当发生故障时首先启动和切断电路以达到安全目的。然而由于其工作原理简单、灵活性高且可靠性强等特点也带来了一定问题:线路上出现短路现象的概率较小;对电气设备产生影响,导致事故发生率低。所以在继电保护中必须要有一定的创新意识,对故障进行分析,找出原因并采取相应措施。

参考文献：

[1]刘源,赵忠啟,吴剑飞.基于故障电流特征的光伏中压直流输电线路保护研究[J].电工技术,2022(15):35-38.

[2]杨淳岚,陈天翔,杨博闻,张星海,范松海.中压线路树木接地故障放电特性试验[J].电力科学与技术学报,2022,37(04):38-44.

[3]练海飞.中压配电线路故障跳闸的影响因素及处理方案解析[J].农村电气化,2022(07):12-13+26.