電力系統(tǒng)中短路故障與繼電保護(hù)的措施探討

鞏凡

（國(guó)網(wǎng)日照供電公司）

電力系統(tǒng)中短路故障與繼電保護(hù)的措施探討

鞏凡

（國(guó)網(wǎng)日照供電公司）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)電力行業(yè)也迅速發(fā)展并發(fā)揮著越來越重要的作用。本文對(duì)電力系統(tǒng)短路故障的成因、電力系統(tǒng)短路故障的防治策略以及繼電保護(hù)的策略進(jìn)行積極探討，以促進(jìn)人們對(duì)于電力知識(shí)的掌握，規(guī)范用電。

電力系統(tǒng)；短路故障；繼電保護(hù)；措施

0 引言

在社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中，電力系統(tǒng)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步而取得了顯著成效。但是在現(xiàn)實(shí)生活中，對(duì)于電力系統(tǒng)的應(yīng)用還存在著很多的不足，從而導(dǎo)致了很多嚴(yán)重的后果，給人們的生命以及財(cái)產(chǎn)安全都帶來很大的威脅。因此，積極地對(duì)電力系統(tǒng)的短路故障及繼電保護(hù)進(jìn)行防治，在當(dāng)今社會(huì)中對(duì)于人們的生活和社會(huì)的進(jìn)步仍具有重大的意義。

1 電力系統(tǒng)短路故障的成因

（1）電力系統(tǒng)方面

電力系統(tǒng)的故障主要包括橫向系統(tǒng)和縱向系統(tǒng)故障兩大類。而這里所提及的電力系統(tǒng)的短路故障主要就是指不同的導(dǎo)體出現(xiàn)的短路現(xiàn)象。這些導(dǎo)體出現(xiàn)短路的原因大多都?xì)w咎于電力系統(tǒng)中絕緣體受到了損害。所謂的絕緣體就是不容易導(dǎo)電的物質(zhì)，在電流流動(dòng)的過程中，絕緣體依靠本身具有的極強(qiáng)的電阻來將電流與相關(guān)的物品進(jìn)行絕緣，而絕緣體一旦破壞，隔絕電流的阻力消失，就會(huì)使電流任意地流動(dòng)，一旦電流過大，就會(huì)給人們的生活以及社會(huì)的發(fā)展帶來極其嚴(yán)重的后果。再者，造成電力系統(tǒng)短路的原因，還可能是工作人員在操作過程中出現(xiàn)了失誤或者施工人員存在違規(guī)操作的行為。這些都會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)不同程度的短路。

通過實(shí)踐檢驗(yàn)，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，其電力系統(tǒng)的電流就會(huì)達(dá)到幾萬(wàn)甚至是幾十萬(wàn)伏的高電流，與此同時(shí)，還會(huì)伴隨著大量熱量產(chǎn)生。而同時(shí)，電力系統(tǒng)中的其他元件受不了這么高的熱度，就會(huì)直接導(dǎo)致這些元件受到損害，從而就造成了電力系統(tǒng)的全局癱瘓，影響人們正常的生產(chǎn)生活。同時(shí)，在電流系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí)，還有可能會(huì)產(chǎn)生極大的電動(dòng)力，給相關(guān)的電力設(shè)備造成不同程度的破壞，更有可能影響各種通信設(shè)備，給社會(huì)的生產(chǎn)生活帶來相當(dāng)大的損失。

（2）三相系統(tǒng)方面

三相系統(tǒng)的短路主要就是指電力系統(tǒng)故障中的橫向故障。而具體的三相系統(tǒng)的短路故障包括三相短路、兩相短路、單相接地短路以及兩相接地短路。在三相系統(tǒng)中，三相短路時(shí)，由于其被短路的三相阻抗相等，所以三相短路屬于真正意義上的短路現(xiàn)象。而且對(duì)于三相短路來說，它出現(xiàn)短路時(shí)電流和電源相等，所以認(rèn)為它又是對(duì)稱的短路現(xiàn)象。通過實(shí)踐檢驗(yàn)可以了解到，一般經(jīng)常發(fā)生的短路都是單相短路，三相短路的現(xiàn)象比較少見，但是并不代表沒有。而且對(duì)于三相短路來說，它的危害以及影響的范圍是極大的，對(duì)于設(shè)備的破壞能力也不是別的短路現(xiàn)象能及的。因此，在具體的生活實(shí)踐中，要積極地預(yù)防三相短路現(xiàn)象的出現(xiàn)，最大程度地保護(hù)人類的生活生產(chǎn)以及社會(huì)的進(jìn)步不受到太大的影響。

（3）廣大電力用戶方面

在我國(guó)，對(duì)于每一個(gè)地區(qū)的供電系統(tǒng)的供電量不僅極大而且相互影響?？梢哉f電力系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是相互制約的關(guān)系。因此，當(dāng)電力系統(tǒng)中某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)造成一定程度的影響，從而使得廣大電力用戶的生活受到影響。因此，對(duì)于廣大的電力用戶來說，一旦電力系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)短路故障時(shí)，一定要及時(shí)地切斷電源，從而避免造成大范圍電力系統(tǒng)受到損害。同時(shí)對(duì)于電力系統(tǒng)的工作人員，應(yīng)該對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路故障進(jìn)行徹底的檢修，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2 電力系統(tǒng)短路故障的防治策略

（1）迅速切斷故障位置

對(duì)于電力系統(tǒng)來說，由于其各個(gè)環(huán)節(jié)相互影響，所以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，最先要做的就是切斷出現(xiàn)故障的位置，使得電力系統(tǒng)不會(huì)受到更大面積的影響，保證其他沒有出現(xiàn)故障的部分還能正常地運(yùn)行。因此，在具體的工作中，施工人員要在電力系統(tǒng)工作的過程中，能準(zhǔn)確地預(yù)先計(jì)算出短路的電流，以及定期定時(shí)地對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的檢查與維修。這樣就可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路的時(shí)候有一個(gè)提前的預(yù)防，進(jìn)而將損失降到最小。同時(shí)及時(shí)地做好隨時(shí)切斷故障部位的準(zhǔn)備工作，這樣才能保證整個(gè)電路系統(tǒng)其他部分正常運(yùn)行，將給人們生活和社會(huì)的生產(chǎn)造成的影響降到最小。

（2）在變電站安裝避雷針

周所周知，雷擊極其容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)的損害。在一定的情況下，雷擊產(chǎn)生的高壓電會(huì)對(duì)電力設(shè)備和電力線路產(chǎn)生破壞，甚至出現(xiàn)起火、停電、設(shè)備損壞以及造成人員傷亡等情況。因此在變電站安裝設(shè)備的過程中，要及時(shí)安裝避雷針，來防止雷擊導(dǎo)致電力系統(tǒng)遭到破壞，由此造成短路的現(xiàn)象。所以對(duì)于電力系統(tǒng)短路的現(xiàn)象來說，工作人員要正確進(jìn)行相關(guān)規(guī)范的操作，并且進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，防止電力系統(tǒng)短路給社會(huì)生產(chǎn)和生活帶來危害。

（3）帶電安裝和檢修電氣設(shè)備

在電力系統(tǒng)帶電安裝的過程中，要最大程度地降低出現(xiàn)操作失誤的概率，導(dǎo)致線路接錯(cuò)現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而帶來嚴(yán)重的后果。此外還要盡最大的努力減少由于施工人員自身的操作不規(guī)范而造成的電力系統(tǒng)損害。在實(shí)際工作中，很多事故都是由于施工人員的操作失誤造成的損失與危害。同時(shí)在此過程中，最好提前做好預(yù)防出現(xiàn)短路的措施，只有防患于未然，打有準(zhǔn)備之仗，才能一擊制勝，起到較好的成效。

（4）加強(qiáng)短路治理

在現(xiàn)實(shí)生活中，有很多時(shí)候電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路是由于一些鳥類憑借自身強(qiáng)大的電阻在線路上隨意停留而造成的，亦或者是由于鳥類飛入了配電室而導(dǎo)致的。因此，在對(duì)于電力系統(tǒng)的短路情況進(jìn)行修整時(shí)，就要對(duì)這些鳥類的情況進(jìn)行治理，盡量防止鳥類對(duì)于線路的破壞。再者，隨著城市化進(jìn)程的加快，環(huán)境的污染程度越來越嚴(yán)重，這就導(dǎo)致空氣中導(dǎo)電的粉塵物越來越多，而這些粉塵物一旦在線路上凝集到一定數(shù)量，就會(huì)導(dǎo)電，從而破壞電力系統(tǒng)線路正常的工作。所以，要及時(shí)對(duì)線路上的導(dǎo)電粉塵進(jìn)行清理，盡量避免由細(xì)小的粉塵而引起的線路導(dǎo)電現(xiàn)象的發(fā)生。

（5）對(duì)電力系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行規(guī)程的培訓(xùn)

在電力系統(tǒng)發(fā)生短路的事故中，其實(shí)有很大一部分原因是由于工作人員自身的素質(zhì)和知識(shí)技能不過關(guān)，從而導(dǎo)致在電力系統(tǒng)的維護(hù)過程中出現(xiàn)錯(cuò)接線，甚至違規(guī)操作的現(xiàn)象。因此，針對(duì)此類現(xiàn)象，相關(guān)企事業(yè)單位應(yīng)該積極地對(duì)電力系統(tǒng)的維修人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，并且對(duì)在職的人員要進(jìn)行定期的考核，使其掌握專業(yè)的電力維修知識(shí)。而對(duì)于違章操作的工作人員更是要給與嚴(yán)重的懲處，甚至開除。這樣才能給電力人員警醒，防止再次出現(xiàn)違章現(xiàn)象危害人們的生命以及財(cái)產(chǎn)安全。加強(qiáng)電力系統(tǒng)人員的專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)及技能的掌握，既在一定程度上提高了電力系統(tǒng)維護(hù)的質(zhì)量，又降低了電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障的頻率。

3 繼電保護(hù)中常見的故障分析

（1）運(yùn)行故障

在繼電保護(hù)中最常見的，出現(xiàn)故障最多的就是運(yùn)行故障問題，與此同時(shí)，運(yùn)行故障造成的危害與其他的故障相比也是極大的。運(yùn)行故障就是在繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行而沒有得到休整，從而導(dǎo)致運(yùn)行系統(tǒng)的局部溫度過高，進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置失去了原本的功能，產(chǎn)生了運(yùn)行的故障，導(dǎo)致設(shè)備的使用不靈敏以及各種設(shè)備失靈。

（2）產(chǎn)源故障

在繼電保護(hù)的裝置實(shí)際運(yùn)行的過程中，要保證生產(chǎn)產(chǎn)品的型號(hào)及規(guī)格等要素與實(shí)際情況相符。但是，在實(shí)際的工作中，繼電保護(hù)裝置中常常出現(xiàn)產(chǎn)源的故障問題。除此之外，由于繼電保護(hù)裝置中，由于晶體管的質(zhì)量不過關(guān)，從而造成繼電保護(hù)裝置常常出現(xiàn)運(yùn)行受阻的情況，使得繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量受到極大的影響。

4 繼電保護(hù)事故的類型

（1）計(jì)算的錯(cuò)誤

在進(jìn)行繼電保護(hù)相關(guān)的值計(jì)算時(shí)，由于實(shí)際情況的變化，難免會(huì)使計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際的數(shù)值出現(xiàn)不符。這里的原因一個(gè)是實(shí)際情況的變化，另外還存在很多的原因。在工作中，工作人員如果計(jì)算不認(rèn)真，馬馬虎虎就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與真實(shí)結(jié)果不一致。工作人員在長(zhǎng)時(shí)間的腦力勞動(dòng)中，難免會(huì)出現(xiàn)混亂，導(dǎo)致數(shù)據(jù)看錯(cuò)，這就導(dǎo)致了繼電保護(hù)相關(guān)數(shù)值的計(jì)算錯(cuò)誤。這種情況在現(xiàn)實(shí)生活中是難以避免的。因此這就要求繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員在具體的繼電保護(hù)過程中，對(duì)于繼電保護(hù)的數(shù)值再進(jìn)行重復(fù)的檢測(cè)與核對(duì)，盡量將出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率降到最低。

（2）抗干擾性差

在現(xiàn)實(shí)生活中，繼電保護(hù)本身的抗干擾性可以說是很差的。一方面繼電器本身自帶設(shè)備的抗干擾性就不強(qiáng)，經(jīng)過實(shí)踐證明，繼電保護(hù)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(hù)器中的設(shè)備相比較，也就是說繼電保護(hù)裝置器中晶體管的抗干擾性能極差。而另一方面繼電器對(duì)于外界的干擾過于敏感，假如在干燥的環(huán)境下，工作人員身上的毛制品衣服都會(huì)對(duì)其造成一定程度的干擾，由于毛制品衣服極容易產(chǎn)生靜電，從而對(duì)繼電保護(hù)器的安全性造成威脅。嚴(yán)重時(shí)，就連工作人員身上帶的靜電都會(huì)對(duì)所接觸的電子設(shè)備進(jìn)行放電，進(jìn)而造成不同程度的燒毀，同時(shí)，繼電系統(tǒng)正常的程序也會(huì)遭到破壞。

5 繼電保護(hù)策略

（1）完善繼電保護(hù)配置

任何區(qū)域的繼電保護(hù)配置都有一個(gè)顯著性的缺點(diǎn)，即在10kV的配電下一致性較差。因此在繼電保護(hù)器等相關(guān)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，不僅要根據(jù)規(guī)范的操作進(jìn)行，還要及時(shí)總結(jié)繼電保護(hù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，再加上規(guī)范準(zhǔn)確的計(jì)算方法才能有效地保證繼電保護(hù)器的運(yùn)行。同時(shí)完善繼電保護(hù)配置還可以引入智能配置方式。近年來，隨著社會(huì)信息化的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人工智能被不斷地應(yīng)用到社會(huì)管理的各個(gè)領(lǐng)域中，并且取得了顯著效果。所以基于時(shí)代進(jìn)步的要求和繼電保護(hù)的需要，可以相應(yīng)地引進(jìn)智能配置系統(tǒng)，進(jìn)而提高其精準(zhǔn)度，更好地完善繼電保護(hù)配置的質(zhì)量。

（2）加強(qiáng)繼電保護(hù)定值管理

由于在實(shí)際的繼電保護(hù)定值管理中，常常存在混亂職權(quán)的情況，導(dǎo)致最后繼電保護(hù)的定值計(jì)算不準(zhǔn)確，而且程序混亂，所以要加強(qiáng)繼電保護(hù)定值管理。在具體的保護(hù)過程中，要對(duì)其分工明確，職權(quán)分明，各個(gè)環(huán)節(jié)都由專門的人員進(jìn)行掌握，以及對(duì)定值進(jìn)行計(jì)算時(shí)一定要選擇具備相關(guān)知識(shí)技能的工作人員，從而保證定值的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。再者，利用職權(quán)明確的管理制度，一旦繼電保護(hù)定值管理的某一個(gè)流程出現(xiàn)問題，就可以追究相關(guān)責(zé)任人的責(zé)任，從而建立管理科學(xué)、職權(quán)明確的繼電保護(hù)定值管理的體系，提高定值管理的水平，為繼電保護(hù)提供科學(xué)可信的數(shù)據(jù)定值。

（3）完善相應(yīng)的規(guī)章制度

在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行過程中，除了技術(shù)方面的問題導(dǎo)致繼電保護(hù)事故的出現(xiàn)外，還由于企事業(yè)單位沒有完善相關(guān)的關(guān)于繼電保護(hù)事故的制度，從而使得無制度可依，所以部門內(nèi)部的人員就不能各司其職，導(dǎo)致部門內(nèi)部結(jié)構(gòu)的混亂，自然對(duì)于繼電保護(hù)裝置的措施也就執(zhí)行不到位。所以相關(guān)部門就要及時(shí)建立與完善相關(guān)的規(guī)章制度，使得工作人員能夠依靠具體的規(guī)章制度進(jìn)行繼電保護(hù)規(guī)范的工作。這樣就能在一定程度上保證繼電保護(hù)過程的科學(xué)性與合理性，進(jìn)而減少繼電保護(hù)的事故，為人們的安全及財(cái)產(chǎn)提高充足的保障。

（4）引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)

隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，雖然電力系統(tǒng)以及繼電保護(hù)等技術(shù)在我國(guó)得到了極為快速的發(fā)展。但是，由于電力等技術(shù)在我國(guó)還處于成長(zhǎng)階段，各個(gè)方面的相關(guān)技術(shù)還不成熟，因此，還會(huì)存在各種各樣的問題。所以，我國(guó)還需積極地向國(guó)外進(jìn)行學(xué)習(xí)，取其精華。讓我國(guó)的繼電保護(hù)等技術(shù)能夠真正地在學(xué)習(xí)中取得發(fā)展。只有學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)與引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，我國(guó)的電力技術(shù)才能取得進(jìn)一步飛躍式地進(jìn)步。

6 結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步極大程度上帶動(dòng)了我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)步，給人們的生活和社會(huì)的生產(chǎn)都帶來了極大的便利。當(dāng)今時(shí)代，社會(huì)和人類的生活已經(jīng)離不開電力系統(tǒng)。但是在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，由于電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路等各種故障，都給人們的生活帶來了負(fù)面的影響，因此，在今后的電力發(fā)展進(jìn)程中，相關(guān)部門要及時(shí)出臺(tái)政策，促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)步，減少故障的出現(xiàn)，最大程度地保證人們生命財(cái)產(chǎn)的安全以及社會(huì)進(jìn)步發(fā)展。

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2016-05-30）