关于二次设备状态检修若干问题的探讨

琚 军，施中郎，赖秀炎，楼凤丹

（衢州电力局，浙江 衢州 324002）

关于二次设备状态检修若干问题的探讨

琚 军，施中郎，赖秀炎，楼凤丹

（衢州电力局，浙江 衢州 324002）

结合案例分析，对保护装置逆变电源、出口继电器、二次回路、绝缘检测等方面可能存在的问题进行探讨，提出开展二次设备状态检修后运行维护及检修过程中需注意的相关问题及解决方法。

二次回路；状态检修；保护逆变电源；传动试验

状态检修是企业以安全、环境、效益等为基础，通过设备的状态评价、风险分析、检修决策等手段开展设备检修工作，达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种设备检修策略。状态检修目标是通过加强对设备状态的检测和监视，提高设备的运行可靠性，从而提升电网安全运行水平。本文主要结合我局开展的二次设备状态检修工作，对保护装置逆变电源、出口继电器、二次回路、绝缘检测等可能存在的缺陷及隐患进行探讨，结合案例分析，提出开展二次设备状态检修后运行维护及检修过程中需注意的相关问题及解决方法。

1 保护逆变电源存在的问题

微机保护装置逆变电源出现问题时，可能导致保护装置不能正常启动，严重的情况下会造成保护拒动，危及电网的安全运行。

某变电站运行人员发现1台保护装置正常运行时内部常有继电器响声，而装置液晶显示及后台报文并无异常报告、起动报告，更换保护逆变电源板后即恢复正常。该插件额定电压为110 V，在保护装置起动元件定值较低情况下，插件损坏可能会使保护装置起动元件经常起动。为此专业部门专门出过反措文件，更换问题电源插件。

2005年，我局某110 kV变电站1台线路保护经常发出 “程序出错、定值出错、交流采样出错”等信号，保护运行灯熄灭，经现场检查发现保护装置逆变电源损坏，更换后恢复正常。

微机保护具有强大的在线自诊断和通信功能，能对运行工况进行实时监测、报警，但上述功能都必须在自身逆变电源正常运行的前提下，如果电源存在问题将导致保护无法正确动作。目前大多数保护装置不具备逆变电源自测功能，厂家也未将逆变电源检测点引出，不能做到在线检测，保护装置逆变电源运行状态评价缺失，不利于二次设备状态检修的开展。

对此，建议保护厂家在装置内部逆变电源回路中加装在线检测点，利用微机保护自身的计算功能，自动实时检测逆变电源输出电压、纹波系数等关键参数的变化，自动实现逆变电源输出电压越限报警，并在装置面板及后台遥测中显示，使检修、运行人员能及时发现和处理电源缺陷，杜绝保护拒动事故的发生。

2 保护出口回路存在的问题

状态检修特别强调依据设备的状态评价确定是否检修，而二次设备在正常运行过程中较难发现回路上是否有松动、接触不良等缺陷，特别是中低压就地保护，由于长期处于振动、开关室温度变化大等环境下，出现二次回路接触不良缺陷的概率非常大。如果接触不良的缺陷发生在保护出口回路上，将直接导致保护拒动。正是因为保护二次回路的状态较难评价，从而影响到二次设备状态检修的开展。

2006年，受雷暴天气的影响，某110 kV变电站多路10 kV线路保护相继跳闸。与此同时，1号主变10 kV侧后备保护动作跳闸，10 kVⅠ段母线失压，经检查发现，有一路10 kV出线发生永久性故障，出线保护有动作信号但开关未跳开，造成主变10 kV后备保护越级跳闸。通过多次模拟试验，发现该出线保护拒动的原因是出口跳闸压板下端引线头压接不良，长期运行后松动脱落，保护装置虽正确动作但出口跳开关的回路不通，导致事故扩大。

2007年，某110 kV变电站高压进线由于外力破坏引发了故障跳闸，备用电源进线开关拒合引起了该变电站110 kV母线失压。经现场检查备自投装置动作信号正确，但是备用电源开关未合上，进一步检查发现备自投装置合闸继电器损坏不能出口，从而导致开关合闸不成功。由于保护出口压板、继电器等元件在运行中无法实时监控，通过正常的状态评价无法及时发现该类缺陷，采取状态检修后二次设备校验周期过长，所以始终存在上述隐患，必须采取相应的对策。

目前220 kV及以上的保护均采用双重化配置，两套保护均出现出口回路故障的概率不高，根据我局近两年的缺陷统计，保护二次回路接触不良的缺陷主要集中在中低压二次设备上，占70%。考虑到中低压系统长时间停电对用户的影响较大，为了验证其开关跳合闸回路状态，建议在35 kV及以下电压等级的系统中恢复进行开关传动试验。时间安排在春季雷雨天气来临之前，传动试验具体接线方法如图1所示。

图1 传动试验接线示意图

采用瞬时加模拟量使过流保护Ⅰ段动作跳闸并重合的方法进行开关的传动试验。综合安全、效率等各方面因素，试验在开关冷备用条件下实施，此时，流入保护装置的负荷电流为零。试验中，不拆开电流端子中间连接片，使用保护校验装置在电流端子A相加入一故障电流分量IA′，因TA励磁阻抗较大，流向TA二次侧的电流较小，此时保护装置感受到的电流即为校验装置所加的量，IA′大于过流Ⅰ段保护定值，使得保护动作跳闸，带方向的过流保护将方向元件退出。

采用开关传动的方式可以验证保护从交流到直流整个回路的良好性，并且可以大大缩短变电站的检验时间。一条10 kV出线保护传动试验5～10 min即可完成，一天可完成2～3个变电站的传动试验。条件允许时可开展带负荷直接传动开关试验。中低压系统传动试验建议每两年开展一次。定期开展系统传动试验，检验保护装置出口回路的正确性，能及时发现回路上存在的隐患，杜绝上述事故的再次发生。

3 保护TA二次回路存在的问题

保护TA二次回路存在一些接触不良的隐性缺陷，这些缺陷大多难以在保护常规检验中发现。TA二次回路正常有电流通过，如果TA二次回路存在接触不良，会使接触电阻增大，从而导致更多的电阻损耗发热和温度升高。过多的电阻损耗发热和较高的温度会造成接触面氧化，使接触电阻进一步增大，由此恶性循环，最终导致开路故障，并造成保护拒动或误动事故。

二次设备开展状态检修后，我局对该类缺陷通常采用红外测温与TA二次负载在线检测相结合的办法来解决。继电保护专业人员在开展二次设备巡检工作时，首先对运行设备的TA二次回路进行红外测温，查找是否存在接触不良，如果发现同一电流回路不同相或不同部位相对温差较大，则进一步在线检测TA二次负载，用高精度钳形电流表钳测出保护二次负荷电流Ia，Ib，Ic，用高精度高阻电压表测出TA输出端二次电压Ua，Ub，Uc，通过欧姆定律计算出TA的二次负载。正常情况下，保护三相TA二次负载应相 差不多，并满足TA的二次带载要求，如果相差较大，一般能反应出接触不良的缺陷。通过TA二次负载在线检测与红外测温相结合的办法，我局专业人员已查找出多起TA二次回路接触不良的隐性缺陷，从而保证了设备的安全稳定运行。

4 二次系统绝缘存在的问题

二次系统的绝缘是开展状态检修后必须考虑的一个重要问题。从主变非电量保护历年误动事故案例来看，二次系统绝缘不良造成的误动事故占80%左右。 二次设备采用状态检修后，评价情况良好的保护校验周期有所延长，而二次电缆长期运行在恶劣的环境中容易出现绝缘水平下降等问题。目前电网应用较多的绝缘监测手段是采用在线绝缘检测装置实时监测各支路绝缘，由于该装置能检测到的最大绝缘数据偏小，一般为几十千欧，不能很好地满足保护装置对相关回路绝缘在1 MΩ以上的要求，存在不足之处。

我局正着手开发一种绝缘检测装置，要求能对直流系统电压波形进行实时录波，实测直流系统正、负极母线对地绝缘的变化情况，检测精度达到3 MΩ以上，满足继电保护对二次绝缘检测水平的要求。该装置研发成功后，应能自动评估直流系统绝缘的整体状况，兼顾直流接地报警功能，可以解决目前绝缘检测装置整体绝缘检测范围偏低的问题。

5 结语

二次设备开展状态检修的难点在于二次回路状态的确定，虽然微机保护有自检功能，能通过自检发现自身的缺陷并及时报警，但无法解决文中提到的上述问题，本文总结的上述经验可供参考。

[1]琚军，姜文尉，熊茂斌，等.红外诊断技术在二次设备状态检修中的应用[J].浙江电力，2009，28（1）:78-80.

（本文编辑：李文娟）

Discussion on Problems of Condition-based Maintenance of Secondary Equipment

JU Jun，SHI Zhong-lang，LAI Xiu-yan，LOU Feng-dan
（Quzhou Power Supply Bureau，Quzhou Zhejiang 324002，China）

This paper discusses the possible problems in the inverter of protection device，outlet relay，secondary circuit and insulation monitoring combined with case analysis and puts forward the problems and solutions during and after the condition-based maintenance of electrical secondary equipment.

secondary circuit；condition-based maintenance；inverter ofprotection device；transmission test

TM63

：B

：1007-1881（2010）08-0012-03

2009-11-19

琚 军（1974-），男，浙江衢州人，工程师，长期从事继电保护设备检修技术管理工作。