電力系統中短路故障與繼電保護的措施探究

劉煥宇

摘要：電力系統運行穩定性時刻對電力系統運行效益產生影響，繼電保護設備的運行也是與之相關聯的重要因素。為充分地解決電力系統短路故障問題，并提高繼電保護設備運行效果，文章將以電力系統短路故障及繼電保護為核心，通過對電力系統故障的分析與研究提高電力設備運行效益，同時根據問題提出切實可行的解決方案，以此為電力系統故障及繼電保護問題的解決提供理論知識方面的幫助。

關鍵詞：電力系統；短路；繼電保護；措施

近年來，我國各地區對電力資源需求量的逐步增加使電力系統基礎設施建設速度不斷加快，建設環境也日趨復雜，對設備的管理難度隨之提升，故障問題的產生成為影響電力系統穩定運行的重要因素。對該問題的解決不僅要重視對硬件設備的管理及技術處理，同時應重視對軟件的有效運用，并提高技術人員設備維護管理效益，從多個方面對電力系統斷裂故障及繼電保護問題的解決創造有利條件。

1電力系統短路故障的成因與影響

1.1電力系統方面

電力系統的故障主要包括橫向系統和縱向系統故障兩大類。而這里所提及的電力系統的短路故障主要是指不同導體出現的短路現象。這些導體出現短路的原因大多都歸咎于電力系統中絕緣體受到了損害。所謂的絕緣體就是不容易導電的物質，在電流流動的過程中，絕緣體依靠本身具有的極強的電阻來將電流與相關的物品進行絕緣，而絕緣體一旦破壞，隔絕電流的阻力消失，就會使電流任意地流動，一旦電流過大，就會給人們的生活以及社會的發展帶來極其嚴重的后果。

1.2三相系統方面

對于三相短路來說，它出現短路時電流和電源相等，所以又被稱為對稱的短路現象。通過實踐檢驗可以了解到，一般經常發生的短路都是單相短路，三相短路的現象比較少見，但是并不代表沒有。而且對于三相短路來說，它的危害以及影響的范圍是極大的，對于設備的破壞能力也不是別的短路現象所能及的。

1.3廣大電力用戶方面

電力系統運行故障問題對于用戶群體對電力資源的有效利用產生不良影響。由于現代電力系統設計協同性較高，系統運行效益統一，一旦單一元器件出現故障問題，即可引發全面性區域電力系統癱瘓問題，此時用戶群體對電力資源的使用即受到嚴重影響。電力系統故障原因較多，在用戶方面主要問題體現在電線私接及電力破壞兩個方面。電力破壞問題主要在20世紀較為多見，主要目的為將電力系統內部元件拆除并販賣。在現代電力系統設計中，通過電力系統優化設計可以解決該問題，但仍無法保障電力系統運行的絕對安全。電線私接問題在我國電力發展史中尤為常見，即使在電力系統建設逐步完善的今天，在偏遠地區仍然存在嚴重的電線私接問題，其主要原因與電力系統設計漏洞及電力系統電力資源供給能力較差有著必然聯系。

2電力系統短路故障的防治策略

2.1在變電站安裝避雷針

雷擊對變電站的破壞主要體現在內部系統及外部系統兩個方面。在外部系統方面，雷擊可直接對變電系統造成外部物理沖擊，從而產生火災及設備嚴重壞損問題，同時雷擊所產生的電流與電壓易與電力系統電壓產生對沖問題，促使系統承壓迅速在相對較短的時間內達到臨界值，最終超出臨界值而產生設備爆炸及過度燃燒問題。在內部系統方面，雷擊可導致大范圍停電，對于用戶電氣設備的使用均造成影響，嚴重者可引起火災。

2.2帶電安裝和檢修電氣設備

帶電安裝是現代電力系統檢修安全事故發生的主要原因之一。帶電安裝的目的在于提高電力設備安裝效率，并充分掌握電力系統故障問題，提高電力系統檢修有效性及時效性。雖然在一定程度上可為電力系統安裝提供實時幫助，但安全事故產生的概率則大大增加。為此要在現代電力系統檢修及設備安裝中，確保相關技術人員的規范操作及處理，制定有效的設備檢修意外事故處理預案，從而在最根本的檢修工作中遏制帶電安裝問題，使電力系統安裝及檢修工作能夠按照預期規劃有序進行，提高作業安全性及實際安全性。

2.3加強短路治理

對于電路系統設計，要充分考慮外部因素對電路系統的影響，如鳥類沖擊對電力系統的破壞問題，應在設計方面采用半閉合結構設計，以降低鳥類因素對電力系統運行所產生的影響。在設備安裝方面，要做好對粉塵等相關物質的處理，提高設備運行完整性，利用設計隔膜系統對空氣中粉塵進行隔絕。最后應提高對設備的檢測頻率，提高系統運行效益，減少系統老化問題的產生，確保電力系統能夠按照相關規范穩定運行。

2.4對電力系統維護人員進行規程的培訓

電力系統維護人員的培訓要求以電力維護管理實踐為核心，通過提高電力人員實際操作水平將技術人員技術能力進行提升。電力系統維護人員的培訓與開展應通過兩部分進行。第一步要求先對技術人員進行技術考核，通過考核對技術人員的水平進行全面摸底。對未能通過考核的人員，應及時組織基礎知識培訓工作，而對于已通過考核的人員，則可進一步開展更為深入的培訓工作，從而為電力系統運行培養高素質技術人才。對存在違規操作的技術人員，要給予一定的處罰，并進行業績考核處理。而對能夠安置相關規章制度進行電力系統維護的工作人員，可適當在薪酬方面加以提升，以此形成完善的獎罰制度，使相關技術人員能夠更為主動的提升自己，以此提高技術人員培訓的實際效果。

3繼電保護中常見的故障分析

3.1運行故障

繼電系統運行故障問題的產生較為產生，由于系統較為復雜，因此故障問題的產生因素也相對較多，其中以系統運載負荷過高即系統元器件局部溫度過高問題最為嚴重，可直接導致繼電保護系統運行失效，繼而進一步促使系統故障問題的產生。對于運行故障的解決，應對多個元件及構件系統運行進行逐一排查，并對運行狀態進行分析，通過排除法開展有針對性的技術維護管理工作，同時應制定有效的預備處理方案，降低維修后出現運行故障的可能性，保障繼電系統的穩定運行，實際的繼電保護系統運行如圖1所示。

3.2產源故障

在繼電保護的裝置實際運行的過程中，要保證生產產品的型號及規格等要素與實際情況相符。但是，在實際的工作中，繼電保護裝置中常常出現產源的故障問題。除此之外，由于繼電保護裝置中，由于晶體管的質量不過關，從而造成繼電保護裝置常常出現運行受阻的情況，使得繼電保護裝置的質量受到極大的影響。

4繼電保護事故的類型

4.1計算的錯誤

計算錯誤主要體現在人為操作及系統運行管理兩個方面，人為操作的計算錯誤直接導致系統運行數值的改變，使系統運行數據與實際情況不符，難以按照數據預算獲知系統運行狀況。人為計算事物問題的產生概率處理不固定范圍內，因此該問題的產生也難以通過技術手段進行遏制，僅可利用多流程運算管理的方式降低人為運算錯誤的概率。在系統運行管理方面，設備單一系統運行的停滯均有可能引起數據值數的不準確，從而引發計算錯誤問題，為此要在數據信息提取前，對設備進行全方位檢查，并提高數據運行流程，通過層層把關降低計算錯誤產生的概率。

4.2抗干擾性差

繼電器本身自帶設備的抗干擾性就不強，經過實踐證明，繼電保護裝置中所帶有的晶體管本身的抗干擾性就無法與其他保護器中的設備相比較，也就是說繼電保護裝置器中晶體管的抗干擾性能極差。繼電器對于外界的干擾過于敏感，假如在干燥的環境下，工作人員身上的毛制品衣服都會對其造成一定程度的干擾，由于毛制品衣服極容易產生靜電，從而對繼電保護器的安全性造成威脅。嚴重時，就連工作人員身上帶的靜電都會對所接觸的電子設備進行放電，進而造成不同程度的燒毀，同時，繼電系統正常的程序也會遭到破壞。

5繼電保護策略

5.1完善相應的規章制度

規章制度的完善可進一步降低繼電設備運行失效問題的產生，提高繼電保護設備運行效果。規章制度的完善與建立應符合設備運行的基本需要，通過以設備運行環境為基礎，提高對技術人員的管理，保障相關技術人員可按照有關規范標準進行相關維護與檢修工作，以免因人為因素而對設備運行產生不利影響。規章制度對人員的管理僅是制度完善的一方面，在對設備的規范化管理方面，也應通過多種方法對制度加以完善，以此確保制度的運行能夠切實的在設備及人員管理方面發揮作用，這便能夠有效降低電力系統運行故障產生的概率，使設備故障能夠控制在合理范圍內。

5.2引進先進的技術

先進技術的引進勢在必行，其關鍵在于哪一種技術適用于我國現階段的電力系統運行與發展。現代電力系統故障處理及系統實時監控與保護技術多種多樣，對技術的應用不應重視好壞問題，而應重視適應性問題，先進技術的引進可有效提高設備運行效益，將電力系統故障問題在安全的環境下加以解決。我國由于電力系統建設涉及范圍廣泛，同時電力系統部分基礎設施的構建還有待完善，因此對先進技術的運用于引進仍需一段時間的磨合與等待，此時便可充分利用該段時間做好先進技術引進規劃，為區域電力系統的穩定運行做好相關方面的設計，以此為構建完善的電力系統網絡提供現代化技術支持。

6結語

電力系統構成較為復雜，同時電力運行壓力較大，通常處于高負荷運行狀態，因此電力系統運行短路故障問題的產生便無可避免，同時繼電保護設備的運行故障也易受到外部因素及內部因素的方面影響，繼而造成設備運行效果大打折扣，對于以上問題解決，應從設備設計至設備運行等多個階段進行優化，并安排相關技術人員對設備進行定期的維護管理，保障設備運行有效性，將外部影響因素及內部影響因素的產生進行有效隔絕，從而為電力系統的穩定運行奠定堅實的基礎。