电力线路常见故障和继电保护配置

引言

随着社会的不断发展，各国之间的竞争也是日益激烈，经济、政治、文化等各方面的全面发展是世界各国竞争的重要内容。其中，安全和稳定是各国首要抓好的重要任务。随着经济发展的需要，人们对电力的需求越来越大，这极大的推动了电力行业的发展，但是电能本身属于一种危险的资源。有一个非常值得大家关注的事情，那就是2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大渥太华等多个城市发生停电事故。事后发现，事故发生的原因竟然是两根高压线一根因树枝碰到而至电力线路跳闸，另一条则是安全装置的误动。这件事情给我们每一个人敲响了安全的警钟，虽然电力的使用确实给人类带来很多方便，但是也存在很多隐患，扩大了电力供求市场的规模，改善了电力配置的一旦在输送过程中产生故障或者使用得不科学，很可能导致大面积的电路短路，严重点的甚至会产生漏电现象，严重威胁人们的生命安全。因此，我们应该切实研究电路可能发生的故障，并深入了解继电保护装置的各种技术手段，让电力更多的为人们服务。

1电力线路的介绍

电力系统是检验国家安全性和稳定性是否良好的重要标杆。电力系统是发电机、变压器、开关配电装置、电力线路等运行的各个环节构成的有机整体，同时包括相应的远动通信、电测计量、继电保护等装置。电力线路的完好是保证电力系统正常运行的重要保证。这要求必要的电力设备必须在不超过门槛允许的电流、电压以及时间内运行。因此，对电力线路故障的分析和保护配置的认识就显得格外重要。

2电力线路的故障

针对导致电力线路故障的因素主要有以下几方面：①在天气比较恶劣的时候，天空中会飘散出一些悬浮的物件，当这些物件落在了电力线路上的时候就很容易产生危险。例如：一些金属物等落在线路上，很容易会对线路造成短路，如果是塑料或者破袋子这些物体落在电网上，会由于局部的散热情况不好而引发出温度过高造成危险;②鸟类、鸟粪等对带电的设备危害也很大，容易对电路造成短路等危险;③一些外力的破坏对电路也会造成短路，容易给电力的传输带来麻烦，如今，随着城市化建设的加快，市政工程也在不断的建设，其中一些市政排水工程在开挖过程中，就很容易造成对电缆的破坏或者是吊车碰撞线路等情况;④电力线路建设在施工过程中，由于存在一些施工技术原因的限制，会使得施工质量有所不同，比如有些线路截面过小或者是在施工中有引线、线夹等等连接处不够牢固的时候，就会导致导线发热严重，在比较弱的地方就会烧断导线、线路造成熔丝熔断，引起短路和停电等。还有就是设备老化的原因也特别常见。比如一些变压器长时间过载运行或是长时间缠绕会使得线圈内部发热受潮，绝缘性能下降，进而发生短路的想象。还有就是接地装置在地下长时间深埋，容易造成零部件腐蚀，使得电阻变大，当遇到雷电击中以后，也不能很快地将电流导进地面，就会造成高压设备的损坏。再有就是一些电缆在质量上存在不足，运行时间太长导致部件老化，也很容易造成电路的故障。为了规避风险，让电力线路更好的为我们服务，一方面需要我们的工作人员不断地加强维护和检修，了解相关知识，提高自身的技术水平，更重要的一方面就是让继电保护装置在电力线路发生故障时恰当地发挥作用。

3继电保护装置

3.1继电保护装置的概念

继电保护装置是指当电力系统中的电力元件(如发电机、变压器、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。

3.2继电保护装置的使用原理与配置

继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。

3.2.1电流保护

电流保护主要分为两种情况，分别是：过电流保护、电流速断保护。过电流保护是指按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电流(短时)和穿越性短路电流之类的非故障性电流，以确保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流保护能获得选择性，在时限上设有一个相应的级差。电流速断保护———是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断保护动作，理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。定时限过电流保护的动作电流为：IopⅢ=IreⅢKre=Kre1KssKreIL.max式中：Kre———电流继电器的返回系数，一般取0.85。过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端的两相短路电流IK.min(2)进行校验。

3.2.2电压保护

(1)过电压保护：防止电压升高可能导致电气设备损坏而装设的。(雷击、高电压侵入、事故过电压、操作过电压等)10kV开闭所端头、变压器高压侧装设避雷器主要用来保护开关设备、变压器;变压器低压侧装设避雷器是用来防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器绝缘而设的。

(2)欠电压保护：防止电压突然降低致使电气设备的正常运行受损而设置的。

3.3继电保护装置的原则

为了让继电保护装置更好地发挥作用，要满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，在使用时一定注意以下配置原则：

3.3.1要根据保护对象的故障特征来配置

用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随电力系统周围条件而异。通过电力元件的电流和所在母线的电压以及这些量演绎出来的其它量，如功率、序相量等等，从而构成电流保护、电压保护以及方向保护等。

3.3.2根据保护对象的电压等级和重要性配置

不同电压等级的电网保护的配置原则不同，尤其是在高压电网中往往强调主保护，所谓主保护就是在设备发生故障时候可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵保护。

3.3.3在满足安全性的要求下，尽量简化二次回路

继电保护装置和二次回路是一个完整的结构，但是二次回路如果过于复杂就有可能导致继电保护装置因为不能正确地判明故障的特点而产生误动作，因此，需要简化二次回路。综上所述：继电保护装置在电力系统中的主要作用是：在电力系统范围内，像电力安全卫士一样，按设定的保护区实时地检测各种故障和不正常运行状态，及时准确地采取故障隔离等措施，力求最大限度地保证向用户安全连续供电，避免产生更大、更严重的后果。

4结束语

电力线路在电力系统中十分重要，担负着输送和分配电能的作用。伴随着人们对电力需求的不断扩大，大家也应该对安全和稳定提高警惕，时刻把安全稳定放在第一位。所以，了解电力系统的相关知识，只有对电力线路常见故障进行正确分析，并配置合理的继电保护装置，正确整定动作参数，才能使保护正确快速地动作，切除故障，使电力线路安全运行、提供稳定可靠的电能。

作者：朱高波            单位：国家电投江西江口水电厂