電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障與繼電保護(hù)措施要點(diǎn)探析

李惠鴻

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展，城市化建設(shè)逐漸加快，對(duì)電力系統(tǒng)管理以及繼電保護(hù)工作提出了更高的要求。因此，要重視電力系統(tǒng)的科學(xué)管理并明晰繼電管理工作的新方向，減少電力系統(tǒng)中短路故障的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)長(zhǎng)效和安全的運(yùn)行。基于此，文章對(duì)電力系統(tǒng)短路故障成因進(jìn)行深入分析，提出科學(xué)與高效的防治策略，探討繼電保護(hù)的策略，力求提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);短路故障;繼電保護(hù);措施;要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-1064（2021）06-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.008

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，電力行業(yè)的發(fā)展也非常迅速，但電力系統(tǒng)的運(yùn)行及各階段管理暴露出一些問(wèn)題，特別是電力系統(tǒng)的短路故障成為影響系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵因素，繼電保護(hù)措施也略顯不足，無(wú)法保證電力系統(tǒng)在各階段的運(yùn)行效果。因此，加大繼電保護(hù)措施的研究，對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障與繼電保護(hù)措施要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討是十分必要的。

1 電力系統(tǒng)短路故障成因

電力系統(tǒng)短路故障，是指不同電位的導(dǎo)體突然出現(xiàn)短接，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)象。發(fā)生電力系統(tǒng)短路的原因較多，主要有以下三個(gè)方面：

第一，電氣設(shè)備中帶有的載流絕緣體若在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中得不到科學(xué)維保，可能會(huì)出現(xiàn)一些破損的情況，直接導(dǎo)致系統(tǒng)短路故障，操作不規(guī)范、鳥類不小心跨接了裸導(dǎo)體也可能引發(fā)短路故障。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)這類故障后，會(huì)導(dǎo)致高熱現(xiàn)象，特別是短路時(shí)的電流值可以在瞬間增至幾萬(wàn)安培，使相關(guān)元件在異常情況下受損。除此之外，短路時(shí)電壓驟降，使電力系統(tǒng)因工作環(huán)境發(fā)生改變而產(chǎn)生危險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)致使整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。在實(shí)踐中可知，若出現(xiàn)單相短路，會(huì)給故障周圍的線路造成不同程度的影響，還能給電子設(shè)備帶來(lái)一些干擾，為其運(yùn)行留下安全隱患。

第二，電力系統(tǒng)中的短路包括不同的短路形式，例如兩相、三相等，也有一定機(jī)率在兩相接地時(shí)出現(xiàn)故障。通常情況下，電力系統(tǒng)的短路故障多是指三相短路，即對(duì)稱性短路，那么，另外的情況則屬于非對(duì)稱性短路。技術(shù)人員根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)分析出三相的故障較小，而單相情況下最易出現(xiàn)短路問(wèn)題。在突發(fā)三相短路后，瞬時(shí)電流極大，其帶來(lái)的危害性與破壞性也越大。所以，必須重視三相短路的研究，保證維保措施的合理性與科學(xué)性。

第三，在短路出現(xiàn)時(shí)，母線的電壓多處于穩(wěn)定狀態(tài)，而系統(tǒng)的實(shí)際功率出現(xiàn)變化，特別是電壓驟降，正在運(yùn)行的設(shè)備將失去支持而無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)承受過(guò)大負(fù)荷[1]。

2 電力系統(tǒng)短路故障防治策略

首先，技術(shù)人員應(yīng)在突發(fā)短路故障時(shí)馬上對(duì)故障的位置進(jìn)行切斷，讓其余部分可以繼續(xù)運(yùn)行，為故障的維修爭(zhēng)取時(shí)間。技術(shù)人員要具有全局意識(shí)，借助先進(jìn)技術(shù)對(duì)短路電流的實(shí)際數(shù)值等做到科學(xué)計(jì)算，完成電力設(shè)備的科學(xué)校驗(yàn)，要求額定的電壓和整個(gè)系統(tǒng)中線路的額定電壓保持相同。此時(shí)，技術(shù)人員要對(duì)繼電保護(hù)的措施與整定值進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，使額定電壓滿足實(shí)際需求，借助保護(hù)設(shè)備準(zhǔn)確切除出現(xiàn)短路的位置，減少故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

其次，重視短路的防治與管理，避免因動(dòng)物干擾對(duì)電氣設(shè)備造成損害。工作人員應(yīng)定期清除設(shè)備上的浮塵，避免粉塵堆積成為誘發(fā)電氣設(shè)備故障。在埋設(shè)電纜線的過(guò)程中，若遇到開挖的情況，工作人員必須提高安全意識(shí)和責(zé)任感，嚴(yán)格保護(hù)電氣設(shè)備，掌握電纜鋪設(shè)的實(shí)際位置，減少電纜線出現(xiàn)故障的概率。

最后，技術(shù)人員需要在變壓器附近安裝避雷針，可以在一定程度上減少雷擊帶來(lái)的危害，最大程度地保障線路安全。實(shí)際操作中，技術(shù)人員必須考慮架空線路的安全問(wèn)題，重視后續(xù)的線路維護(hù)與科學(xué)及時(shí)的保養(yǎng)工作，盡量讓線路所具有的弧垂與電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)定相契合。在檢修帶電設(shè)備時(shí)，技術(shù)人員要保證接線的準(zhǔn)確性，在帶電方式安裝中要避免誤操作，特別是在遇到帶電部位距離較小的情況下，要做好防短路設(shè)計(jì)，提高短路故障的防治效果[2]。

3 繼電保護(hù)策略

3.1 完善繼電保護(hù)配置

電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，工作人員要考慮對(duì)變壓器、線路等的保護(hù)，進(jìn)行科學(xué)的繼電保護(hù)。即使在電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)故障時(shí)，能夠故障位置迅速切斷，停止運(yùn)行故障設(shè)備，把電力設(shè)備所遭受的損失降到最低。具體而言，一要落實(shí)智能化的繼電保護(hù)，借助遺傳算法、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化繼電保護(hù)所需的配置，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)拓展通信手段，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化與自動(dòng)化。二要重視低壓配電保護(hù)，以10kV電壓為主，考慮其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在先進(jìn)技術(shù)的輔助下完成科學(xué)和準(zhǔn)確的計(jì)算，使電網(wǎng)保護(hù)配置愈發(fā)精準(zhǔn)，讓輸電線路得到有效保護(hù)，使得電力系統(tǒng)可以在多種情況下穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)繼電保護(hù)定值管理

根據(jù)《繼電保護(hù)定值本》的要求，技術(shù)人員要加大繼電保護(hù)的定值管理力度，做好電氣的科學(xué)保管，結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)繼電保護(hù)的定值進(jìn)行科學(xué)恰當(dāng)?shù)匦薷摹?/p>

在實(shí)踐中，技術(shù)人員總結(jié)出幾種有效的辦法來(lái)完成定值的修改。一是對(duì)于一次設(shè)備的異動(dòng)，管理人員要采用分工審批的方式，基于數(shù)據(jù)的計(jì)算執(zhí)行所需修改。二是根據(jù)省調(diào)下達(dá)的通知單，繼電保護(hù)人員結(jié)合要求進(jìn)行修改并填好回執(zhí)單。三是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行改變，讓其運(yùn)行與保護(hù)定值相契合，工作人員必須經(jīng)過(guò)申請(qǐng)與審核后方可完成后續(xù)的執(zhí)行，使修改行為愈發(fā)規(guī)范。四是遇到非標(biāo)準(zhǔn)情況時(shí)，保護(hù)人員要明晰定值的修改方案并采用分工執(zhí)行的方式做到細(xì)致化落實(shí)。五是遇到現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)定值的修改時(shí)，工作人員要帶著安全意識(shí)謹(jǐn)遵通知單，完成定值的準(zhǔn)確調(diào)整，保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。六是遇到繼電保護(hù)裝置的誤操作時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)與工程師等人員的配合，在深入溝通中掌握誤動(dòng)的原因，找準(zhǔn)出現(xiàn)拒動(dòng)的真實(shí)原因，使后續(xù)修改更具可行性和準(zhǔn)確性。

3.3 建立健全繼電保護(hù)檢查管理制度

管理制度的完善是將繼電保護(hù)措施做到細(xì)致化落實(shí)和保證電力系統(tǒng)得以長(zhǎng)效和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在，嚴(yán)格的管理可以減少各類故障，促進(jìn)提升電力企業(yè)的服務(wù)水平[3]。管理人員要根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等，重視隱患排查，通過(guò)完善相關(guān)制度，規(guī)范技術(shù)人員的行為，使排查機(jī)制呈現(xiàn)出長(zhǎng)效性，使整個(gè)體系愈發(fā)規(guī)范。除此之外，管理人員應(yīng)加大繼電保護(hù)的監(jiān)察管理力度，將檢測(cè)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與管理機(jī)制相結(jié)合，排查各類隱患，保證電力系統(tǒng)中的先進(jìn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

3.4 對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行集中防治

由于電力系統(tǒng)所具有的主干線是采用全架空的饋線方式完成的，極具復(fù)雜性。為了有針對(duì)性地處理故障問(wèn)題，需要選擇集中防治的手段。當(dāng)變壓器出現(xiàn)跳閘的情況，智能技術(shù)會(huì)及時(shí)切斷故障的電流。在經(jīng)延的環(huán)節(jié)，斷路器如果進(jìn)行了二次重合，技術(shù)人員可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出故障實(shí)際上是一種瞬時(shí)故障;但若重合未成功，那么可判斷該故障是永久的，必須進(jìn)行針對(duì)性處理。

在主干線全電纜的饋線出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，技術(shù)人員會(huì)以永久性的故障對(duì)其進(jìn)行科學(xué)處理。此時(shí)，斷路器會(huì)通過(guò)跳閘的方式及時(shí)切斷故障線路中的電流，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況考慮處理方式，結(jié)合故障區(qū)域開關(guān)的狀態(tài)尋找故障的實(shí)際發(fā)生位置。為此，技術(shù)人員會(huì)選用先進(jìn)的遙控技術(shù)，在高科技的方式下完成開關(guān)的控制，科學(xué)隔離故障發(fā)生的區(qū)域，保證在其他范圍內(nèi)的依舊可以實(shí)現(xiàn)正常供電，縮小故障的影響范圍。

除此之外，技術(shù)人員要對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行科學(xué)記錄，對(duì)于用戶線路中出現(xiàn)的故障也應(yīng)進(jìn)行及時(shí)處理，通過(guò)分支斷路器跳閘、故障區(qū)域電流切斷等方式將問(wèn)題做到集中式的處理，讓防治方案愈發(fā)可行，使得線路、斷路器和各類設(shè)備在故障問(wèn)題的集中防治方案中更好地工作，讓電力系統(tǒng)高效和安全的運(yùn)行[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)的短路故障防治和繼電保護(hù)措施的優(yōu)化決定著電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，也關(guān)系著電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，必須通過(guò)對(duì)短路故障的全面防治為電力事業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)極大促進(jìn)。同時(shí)，把握繼電保護(hù)措施的優(yōu)化要點(diǎn)，加大整體的管理力度，讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行極具可靠性，將服務(wù)水平提升到全新的高度。在不斷的實(shí)踐中，電力企業(yè)帶著長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光正視短路故障，并選擇科學(xué)的防治手段，反思傳統(tǒng)繼電保護(hù)措施中的不足，推動(dòng)電力企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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