电力系统中的继电保护故障原因与应对措施分析_龚振宸.pdf

Application 创新应用346 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月系统故障范围不断增加，造成电网失效，从而使供电公司无法向地方居民提供优质的电力。2 短路保护关键技术分析要想科学合理地确保继电保护电力系统能够平稳运行，需要工作人员结合实际情况落实好针对性的保护措施。本节从以下四点重点探讨短路保护关键技术的应用。（1）熔断器保护。熔断器保护是继电保护电力系统短路保护的重要组成部分，为发挥熔断器保护的应用价值，需要技术人员从电源端开展继电保护。从工作原理角度来看，加热回路主熔断器会并联小容量辅助熔断器及保护微动开关装置。当加热回路出现故障现象时，主熔断器首先会被销毁，其次是副熔断器。当副熔断器出现熔断现象后会自动触压微动保护开关装置并发出微动开关信号上传至控制系统中。当控制系统接收来自微动保护开关装置的警示信号后会立即断开远红外加热装置固态继电器的控制信号，避免设备受到严重损害。表1为熔断体分析能力规格，表2为熔断器在不同电感下的换流时间。为解决这一现实难点，需要工作人员结合实际情况选择针对性熔断器。目前市场主要存在5种0 引言短路保护技术可以有效地减少继电器发生故障的概率，既可以节约大量的电能，又可以保证系统的稳定运行和电流的稳定输送1。电力领域高速发展的时代背景下，不断探究短路保护关键技术原理以及应用措施，才能够发挥电力系统的应用价值。1 研究背景继电保护电力系统故障成因分析。（1）绝缘体方面。电力系统导体具有较强的个体差异性，不同导体性能各不相同，需结合电力系统特点选择针对性的导体材质并加强导体保护力度才能发挥导体的内在价值。倘若不注重导体保护，将会致使电力系统导体在实际工作中因环境因素或外力因素等多种影响造成整个电力系统的短路故障2。最终造成电网绝缘子的失稳，使其无法进行有效的输电。（2）三相系统方面。三相系统中三相阻抗不能正常工作是造成继电保护系统失效的重要因素。三相系统发生故障的表现形式以横向故障为主，单相接地短路、两相接地短路以及三相短路是致使三相阻抗无法正常运行、引发三相系统出现故障的主要原因。三相短路会对电力系统的稳定性产生严重影响，倘若运维人员没有及时对其检修处理，将会导致电力作者简介：龚振宸，国能新疆阿克苏水电开发有限公司，工程师；研究方向：水电站机电设备管理。收稿日期：2023-01-12；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述电力系统继电保护故障的原因、短路保护的关键技术，避雷装置安装、断开故障点电源、安装补偿器，探讨针对性的短路故障处理措施，有效避免继电保护中电力系统因外界因素影响出现的短路故障。关键词：继电保护，短路保护，补偿器，故障原因。中图分类号：TM77文章编号：1000-0755(2022)12-0346-02文献引用格式：龚振宸.电力系统中的继电保护故障原因与应对措施分析J.电子技术,2023,52(05):346-347.电力系统中的继电保护故障原因与应对措施分析龚振宸（国能新疆阿克苏水电开发有限公司，新疆 843000）Abstract This paper expounds the cause of relay protection failure in power system,the key technology of short circuit protection,the installation of lightning arrester,disconnection of power supply at fault point,installation of compensator,and discusses the targeted short circuit fault treatment measures to effectively avoid the short circuit failure of power system due to external factors in relay protection.Index Terms relay protection,short circuit protection,compensator,fault cause.Analysis on Causes and Countermeasures of Relay Protection Faults in Power SystemGONG Zhenchen(Guoneng Xinjiang Aksu Hydropower Development Co.,Ltd.,Xinjiang 843000,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 347熔断器，分别为插入式熔断器、螺旋式熔断器、封闭式熔断器、快速熔断器和自复熔断器。从工作原理角度来看，插入式熔断器应用于380V以下的电压等级末端，作为配电支线或电气设备的短路保护装置。螺旋式熔断器包含熔断指示器，一旦短路熔体出现熔断现象后便会弹出指示器，工作人员可利用玻璃孔观察情况。封闭式熔断器具有较强的分段能力，广泛应用于电压等级小于500V且电流且电流等级为1kA的电力系统当中。快速熔断器可应用于半导体整流元件短路保护中。自复熔断器以金属钠为熔体，金属钠出现熔断现象后会直接气化达到阻断效果，当短路现象消失且温度下降到正常水平后，金属钠又会恢复正常。（2）零序电流保护。零序电流是一种特有的反应接地故障的电流，不对称运行和单相运行是零序电流产生的主要原因，零序电流会对电网的安全运行产生较大的影响。零序电流保护策略应用期间需要工作人员以不同时间节点为基准，通过零序电流整定实现有效的短路继电保护，确保系统在零序电流保护下电流依旧有较高的运行有序性。（3）距离保护。距离保护策略主要应用于35kV复杂网络中，距离保护的特点在于具有较高的经济实用性，并且操作流程相对简单，能够有效实现电流保护。复杂网络设计期间需要工作人员从保护范围灵敏系数以及整定值等多个指标进行宏观调控，根据实际电网的配线模式及系统运行模式对其进行技术调整。若在复杂网络设计期间没有安装保护装置，可能出现短路故障现象，严重影响系统的稳定性。距离保护能够根据故障点与保护安装点之间的阻抗确定动作时间，能够有效避免复杂网络出现各种短路故障问题。3 继电保护电力系统短路故障优化措施（1）安装避雷装置。从组织结构角度来看，避雷装置主要分为内部装置和外部装置两个部分，不同装置的安装策略各不相同。工作人员安装避雷装置的外部装置时需要确保引下线的下半部分接地，上半部分与接闪器连接。接地装置安装期间，还需根据地下位置灵活选择长度。倘若周边区域不符合实际需求，还需要锤入镀锌钢管或者镀锌角钢，以此确保接地装置能够将电流流散到大地，避免对继电保护电力系统造成直接破坏。（2）断开故障点电源。从组织结构角度来看，继电保护电力系统内部结构十分复杂，任何控件出现安全隐患都会严重影响其他设备的正常运行，最终无法确保电流稳定输出。因此工作人员需要从多个维度出发对电路故障原因进行分析，避免处理不及时导致整个继电保护电力系统出现崩溃现象。实际工作期间需要工作人员分析当前继电保护电力系统的故障状态，利用温湿度及气压传感器了解继电保护电力系统所处环境状态，观察是否因环境因素影响系统性能。可利用专家诊断对当前系统显著的故障点进行分析，以此不断缩小故障范围。（3）安装补偿器。补偿器应用与继电保护电力系统中可以结合系统运行方式落实针对性的控制策略，以此维护系统运行稳定。实际应用期间补偿器需要结合系统电流保护定值以及运行方式进行调整，例如35kV以上的继电保护电力系统采用的是距离保护，而距离保护中阻抗大小与动作情况具有显著相关性，因此工作人员需要结合补偿器安装位置对距离保护影响程度选择合适的安装位置。以110kV继电保护电力系统为例，工作人员可利用10kV的补偿器，参数设置为：基准容量100MVA，电压1.05U，电压设置为10.05kV、115kV和37kV三档。对应的电流需要设置为5.5kVA、0.5kVA和1.58kVA。如图1所示补偿器安装网络示意图。4 结语重点对目前的继电保护电力系统发生短路的原因进行了分析。为避免系统受到短路故障影响，需要工作人员精准判断故障点电源情况。结合电力系统实际情况安装避雷装置以及补偿器，从而保证电网的正常运行，使电网具有良好的经济效益和社会效益。参考文献1 王春燕.继电保护电力系统的短路保护关键技术分析J.现代工业经济和信息化,2022,12(02):216-217.2 魏礼华.基于继电保护电力系统的短路保护关键技术分析J.自动化应用,2019(02):101-102+105.表1 熔断体分析能力规格表2 熔断器在不同电感下的换流时间图1 补偿器安装网络示意图