二次回路中隐形故障的诊断与分析

摘 要 随着我国经济建设水平的不断发展和电力传输技术水平的提高，继电保护和二次回路在电力系统的输变电领域开始广泛的应用，尤其是二次回路系统以其极高的安全性和运行中的稳定性，得到输变电领域的广泛认可和应用，本文从隐形故障的角度出发，结合二次回路运行过程中的实际，对二次回路中隐形故障的诊断和分析进行深入的研究和探讨。

关键词 二次回路;隐形故障;诊断与分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0131-01

随着我国工业企业的发展壮大，工业企业在生产活动中对高压电力的需求越来越大，而高压电力本身是对操作者的人身安全有着巨大威胁的，所以在高压电的输变电领域和高压电的工业应用中，都会广泛的采取二次回路的方式来运用高压电，以保证电力运行和操作者的安全。

1 查找隐形故障的一般步骤和方法

二次回路作为一种二线电流回路，其本身如果发生故障会对一线回路中的电路和线路连接的电气设备造成损坏，而且因为二次回路是独立或半独立于一线回路的，与一线回路之间的联系复杂，二次回路发生故障会在一线回路中造成一些比较奇怪，还难以捉摸的故障现象，所以二次回路中的故障一般都是“隐形”的故障，在对这种连接复杂的电路和电路中的故障进行诊断分析时，最重要的一点就是故障现场的保护，只要条件允许就不要破坏二次回路的故障现场，因为二次回路与一次回路之间连接复杂，要对二次回路中的隐性故障进行故障诊断，首先要保证发生故障的现场不被破坏，这样线路维修人员就可以依照故障现场的线路状况进行故障情境还原，通过故障发生时一线回路二线回路各自所处的运行状态来分析，二次回路可能会出现什么类型的故障，故障的位置在哪。

由于二次回路连接的复杂性，一旦相关的一次回路中哪一个电闸被推动，二次回路和一次回路的复杂连接就会导致故障消失，整个回路又能通电的现象，造成了二次回路中隐形故障的“隐形”，但是这样的电力运行方式是不安全的，因为连电网监控系统都会因为监控节点之间的距离过大，而无法感知到这一复合环路中电流到底是在哪一个节点中流入二次回路，又从哪一个节点中流回一次环路的，而这样让高压电长时间流经电压承受能力低的二次回路是极为危险的[1]。所以在二次环路隐形故障的排查中保护现场和故障情境重建是重要的诊断和分析方式[2]。

2 当前二次回路隐形故障的主流诊断和分析方法

1）测导通法。测导通法是使用万能表的欧姆测量电阻的方法，来查找二次环路中的断路故障，在使用该方法进行测量时，因为万能表直接接入电网进行电阻测量，而万能表本身的电阻能力较强，一旦大量电流注入遇到万能表极高的电阻会导致万能表瞬间高温烧毁，所以在使用这一方法进行故障检测的时候，必须要对被检查电路进行断电处理，保证输电环路中不存在电流和电压，才能保证检测的安全进行，同时因为二次环路连接的复杂性和实验的高危险性，在实验之前必须对线路中的电压和电流进行检测，如发现有其他未关闭的环路链接在二次环路中必须关掉，以保证检测的安全性，在用这一方法进行检测的时候，因为要求线路断电，而线路一旦断电，线路中大量存在的电磁继电器就会因为失磁而变位，这样一来因为继电器的保护，二次环路中的接触不良问题可能会暂时消失，导致检测失败，这是该检测方法的局限之处，所以该方法一般对不带电而且电磁继电器较少的短线进行检测时，效果明显[3]。

2）测电压降法。测电压将法是使用万能表的电压档，对二次回路电子元器件中的电压进行检测的方法，这一检测方法因为检测的对象是电压，所以万能表可以直接接入电路，而不用进行线路的断电保护，没有测导通法的局限性，但是在二次环路的测量中要注意，对线路电流方式的判断，如果被测量的线路是直流电要用万能表进行直流电的电压检测，如果被检测线路是交流电线路就一定要使用交流电测量方式进行测量，只有这样才能保证测量的安全性和准确性[4]。

检查二次回路中的开关拒动问题，可以采用测电压降法，其检测的原理是，在二次回路中如果有一个故障点导致电流传输断裂，那么在故障点的两端是都有电压的，而线路中的其他电子元器件的两端因为线位高度原因是没有电压的，如果线路中有两个及以上故障点的时候，线路中的元器件两端都会有电压，通过这样一种判断机制，我们就可以判断出线路中是否有断裂处，有几处断裂处，通过对线路中元器件电压的逐一排查，能够极大的缩小故障排查的范围，进而锁定故障位置排除

故障[5]。

3）测对地电位法。测对地点位法，是通过对线路中各个关键点的对地电位数值进行测量统计，然后将这些实际数值与该关键点对地电位的理论数值进行比较，在反差特别明显的地方既有可能是故障存在的位置，然后再对故障存在的线路进行分段的对地电位测量，进一步缩小故障排查范围，进而找出故障、排除故障[6]。

在对线路进行对地电位分析的时候，应该使用万能表的直流电压测量档，通过标准的金属物进行被测点和地面位置的电位差距，在电位的检查过程中，如果一个检测点显示的对地电位为直流线路中电压的一半时，则表明该点与供电的电源正极和负极之间的电流输送是通畅的。

使用测对地电位法进行线路故障的测量时，线路对地电位一般显示为直流输电线路中电压的一半，那是因为在电流的输送端也就是直流变电站，会采取对电压的绝缘监控，将电流与地面的电压位差控制在人体可接受的范围，测对地电位法进行线路故障的检查具有方便、准确且不受各元件和电源端安装位置影响的好处，在二次环路的隐性故障检测中有较大的实用性和测量结果的准确性。

3 结论

输电线路中的二次回路设置的初衷是为例保护输电线路的正常运行，保证用电的安全性，所以二次回路对电力输送系统的影响极大，在二次回路的故障诊断和分析中，要坚持科学理念的指导，在检测实践中要坚持使用科学、有效、安全的检测方法，切实将二次回路的隐性故障隐患排除干净。

参考文献

[1]张毓格.牵引变电所二次设备隐藏故障在线诊断及预警[D].西南交通大学，2013.

[2]杨鹏.基于相关性模型的诊断策略优化设计技术[D].国防科学技术大学，2008.

[3]王广飞.高压电能计量故障检测电路与系统设计研究[D].河南大学，2013.

[4]蔡洪亮.继电保护系统典型隐形故障的监测与预防[D].大庆石油大学，2006.

[5]董邦洲.基于贝叶斯网络的架空输电线路运行状态评估及隐形故障诊断[D].太原理工大学，2007.

[6]许婧.考虑保护隐藏故障的复杂电力系统连锁故障分析研究[D].中国电力科学研究院，2011.

作者简介

徐以超（1987-），男，江苏盐城人，硕士研究生，2012年毕业于东南大学电气工程专业，现供职于盐城供电公司，从事继电保护方向的工作和研究。endprint