继电保护电力系统的短路保护关键技术

发表时间:2020/8/5   来源:《当代电力文化》2020年8期   作者:陈泽明
[导读] 短路保护技术是电力企业的继电保护电力系统的关键
        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:机电保护;电力系统;短路保护
        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
        在施工过程中,电力企业往往会忽视导体之间的差异,因不完善的保护措施造成短路故障。电力系统的稳定性会随着绝缘体的破损而降低,当绝缘体的性能大幅削弱,有效控制电流的传输就会成为一大难题,短路故障也会由此产生。而一旦电流值超过规定限额,继电保护电力系统的故障发生概率就会变大,从而危害到整个电力系统的安全性。
        1.3 三相系统方面的故障
        三相阻抗不能正常运行是形成故障的主要原因,其表现形式多为横向故障。如常见的单相接地短路、两项接地短路以及三相接地短路等问题。电力系统的整体运营稳定性会受到三相系统故障的显著影响,并且一旦故障发生,随之会带来大范围的扩展,使用户不能享受到高质量的用电配送服务。
        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。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 相电流保护
        相电流保护的作用对象为电流互感器。主要操作就是结合机械方式实现继电保护电力系统线路功能的优化,利用切断达到相电流保护的目的。首先,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,始终确保回路上配有一个常闭节点,常闭节点会在电流超过一定限额的时候发挥作用,电磁力与弹簧压力发生相互作用而抵消,并在此时去除主接触器的吸合电流,从而能够有效保护电流。
        2.3 零序电流保护
        短路故障的发生会影响到继电保护电力系统的稳定性,导致内部电流相位紊乱,采用零序电流保护法可以有效解决此问题。通过在固定的时间节点采用零序电流保护,以短路继电保护替代原本的电流保护,但是在操作过程中要考虑到内部电流调整分配的问题,这样才能够保证整个系统电流的有序稳定运行,同时也会使继电保护电力系统的短路故障发生的概率大大降低。


        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35 kV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。
        2.5 智能化保护
        目前,智能化保护采用的是最先进的PLC技术与单片技术,在其对电力系统进行参数提取、录入以及输出等操作流程中能够结合自动监控功能的探头,并且二者会协调配合完成保护工作。通过实际应用发现,系统电路短路、过热、漏电、过负荷、欠压、缺项等问题都能够通过智能化保护技术的应用而得到有效改善。
        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 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。
        3.3 加强电力系统日常维护
        要想保证电力系统的稳定运行,就需要把日常维护工作做好。首先,对员工进行系统化的培训,提高员工的操作技能水平,为员工提供实操训练,尽可能丰富员工的实际工作经验,避免因纸上谈兵而导致实践工作出现失误。其次,电力系统相关负责人一定要全面了解继电保护电力系统的运行情况,对于不确定的因素均记录在册;并借鉴发达国家的经验、掌握的理论知识以及实践操作的经验总结,对所记录的问题给出合理的解决方案,这样才能有效维护继电保护电力系统,减少故障的发生。最后,要将先进信息技术广泛应用到电力保护系统中去,实时监控电路运行状态,将所有数据联网上传到相关部门,以便能够及时在故障发生时做出应对,也能够为电力设备维护、检修提供有效的数据支持,避免相似事故的再次发生。
        4 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。
        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.
       
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