二次回路隐形缺陷对保护动作行为的影响及解决方法

李社勇，靳瑞刚，李 钉

（国网山西省电力公司晋中供电公司，山西 晋中 030600）

二次回路隐形缺陷对保护动作行为的影响及解决方法

李社勇，靳瑞刚，李 钉

（国网山西省电力公司晋中供电公司，山西 晋中 030600）

阐述了变电站二次回路健康稳定的运行，是确保继电保护装置及自动装置动作行为正确性的必要条件。然而因设计错误、施工工艺，调试方法等原因使二次回路存在很多的隐性错误或缺陷。指出了解并分析这些隐性的原因，从而采取恰当的应当策略，减少或避免这些隐性问题是电力系统继电保护工作者义不容辞的责任。

二次回路；隐性缺陷；继电保护

0 引言

随着科技的进步，产品性能的日趋完善，继电保护装置的性能和质量已大幅提高。一方面保护装置的故障率大幅降低，另一方面保护装置的自检能力越来越全面，保护装置出现异常和故障时可以及时地告警并闭锁保护装置。因保护装置的原因而引起保护系统误动或拒动的行为呈逐年下降之势。因此微机保护装置现在已完全成熟，可以放心地使用，而用于支撑保护装置动作行为的相关二次回路，随着运行时间的推移，出现的问题越来越多。二次回路是采集、控制一次设备的重要组成部分，它的完好性直接影响着保护系统的正确动作，其受环境影响、调试方法、施工工艺、设计水平等原因，使得二次回路系统存在很多的隐性故障(隐患)。了解并分析这些隐形缺陷存在的原因，就能够及时准确地改进调试方法，提高施工工艺、正确设计图纸、从而保证二次设备运行的可靠性，保障继电保护装置正确地动作切除故障和发出告警。

1 二次回路隐形缺陷分析

二次回路的隐形缺陷在设备运行条件发生改变以后，隐形缺陷被触动而引发的故障和异常：如潮湿引起的交流接地PT短路、直流接地、寄生回路、整定错误、回路设计错误、接线错误，以及当电力网出现故障或不正常状态时保护装置出现误动或拒动等现象，而在系统没有发生变化或者是正常运行的情况下，没有告警或后果，缺陷不会表现出来或者不易被发现，这就是隐形缺陷。二次系统的隐形缺陷在继电保护装置、二次回路中不可避免地存在着，如软件程序考虑不周、某种偶发原因激活的寄生回路等。

在继电保护装置及二次回路存在隐形缺陷的时候，不能及时有效地保护电力系统正常运行、不能正确地反映电力系统的运行状态，甚至会出现破坏电力系统的平衡状态，从而导致或扩大事故。二次回路存在的隐形缺陷，许多是因为调试不到位，施工工艺粗糙，设计错误等原因造成的。所以为了避免因二次回路存在隐形问题、给保护的正确动作埋下隐患，保护人员必须正视变电站二次回路调试时的正确性和准确性、验收的全面性，确保无隐形缺陷、设备带病运行情况发生。

2 二次回路隐形缺陷的产生

二次回路中的隐形缺陷，要求我们深入辨析，探究出产生的原因，然后针对性地采取措施，以冀将其最小化。

2.1 交、直流回路接地

交流PT回路，直流控制二次回路接地是一个较常见的隐患，且危害很大，均有造成保护装置的误动或拒动可能，其原因如下。

a）制作电缆工艺中，使用剥皮刀时伤及电缆芯塑料皮，将其割至铜芯，用胶带包好后，无法判断好坏，验收人员无法逐条逐芯地进行检验，当遇潮湿时，绝缘降低引发接地，很难查找，并随潮湿情况变化。

b）机构箱及端子箱在雨季潮湿环境下，辅助接点、端子排、各种表计接点质量不合格，绝缘下降，或端子排污秽过重，并含有带电离子，当有水珠作为介质连通导体时引起接地。

c）交流PT回路中用于防止高电压侵入保护装置接入的阀型避雷器因某种原因间隙间绝缘降低。

2.2 直流电源混用

2.2.1 控制电源混用

220 kV及以上变电站大多为双直流配置，相应的保护装置直流控制操作回路也为双回路操控，一方面图纸中有设计错误，施工人员照图施工，无法排除，另一方面施工人员将电缆芯线压错，或出厂产品因调试原因将双直流用短联线短连，未拆除，调试人员未发现。

2.2.2 强弱电混线

一些设备的24 V电源被接入220 V直流，如有故障时干扰非常大。

2.2.3 控制电源与测控电源混线

因测控装置通过间隔操作箱对断路器开关进行操作，容易出现测控装置驱动合、分闸接点应使用控制断路器操作箱的正电源却使用了测控装置的正电源等问题。

2.3 抗干扰措施不到位

微机保护因其芯片的工作电压为很小的5 V电源，继电器使用的是标称为24 V的工作电压，动作功率一般都较小，极易受到外部感应电压，耦合电压干扰、损坏或动作。因干扰源不具体，且不留痕迹，施工人员往往未引起注意，造成干扰错误做不到位。如屏蔽电缆头制作与屏蔽层的接地线没有与屏蔽层焊接而是铰接，极不可靠；屏蔽层的接地与电缆铠甲层的接地区分，与电源中性线的区分不清晰明了，铜排的敷设是否要使用绝缘子等。保护装置、柜体、电脑、交换机、接口设备PCM机地接地是否可靠等，都是要关注及严格要求的。

2.4 网络设备的接地可靠问题

大量网络设备的使用，大数据量的传输使得数据通讯与保护设备密切相关，网线外皮接地的标准，线径的大小都是人们容易忽视的地方。接地不好或错误的接线，都由可能造成不良后果。

2.5 反措执行不力

交流电流回路使用不满足导电率的铜材，含杂质较多，截面积不够，造成CT二次负担加大。直接动作掉闸的继电器功率过低，时间小于10ms，驱动动作电压过低，更可怕的是交流电压可以动作，交、直流回路缆芯用同一根电缆等。

2.6 连接点未压接牢固

二次回路中端子排，保护装置背板，CT、PT接线板等等螺丝的压接部分，一是由于未拧到位，造成松动，二是螺丝虽然拧紧，但线头未压接紧，或压接与绝缘的异物之上，种种情况造成回路连接存在故障。严重的造成CT开路、保护据动等。

2.7 寄生回路存在

由于保护人员在调试过程中不能完全模拟装置在实际动作过程中的所有行为，或多或少地存在调试死区这样由于某些连线、接点竞争、回路错误等问题存在。PT开口三角回路短接或通过其他负载短接，一次设备发生故障，有可能造成保护误动或拒动、PT损坏等问题。在实际动作过程中暴露出一些问题，尤其以保护改造，回路改造突出。更有严重的寄生回路发生在多间隔的联掉回路中，非常难以被发现。

2.8 装置原理未吃透，回路设计错误

微机保护厂家众多、原理不同、外部引入条件有所区别，不能千篇一律地套用。如果没有满足装置原理的开入、开出要求，同样会造成不良后果，如某公司因弹簧未储能原因造成重合闸多次的重合复掉事故等。

除此之外，保护装置的定置整定，一定要严格把关，不要发生整定错误的问题。二次回路系统中所包含的其他专业维护的自动设备、测量和信号等电器回路都应该及时地关注和研究，防止对保护回路引起危害，如计量专业随意在电度表屏加装回路接等地点，一次检修专业直流电源随意取舍，某些辅助元器件质量欠缺，随着运行年限的增加，逐渐老化，而老化的元器件及运行环境的变化均可能造成二次回路隐形故障的发生。

3 避免二次回路隐形缺陷的策略

二次回路的隐形缺陷很难用常规的调试方法发现，在运行中自动消除，但是经过分析，有些缺陷经过精细管理，提高责任心，强化技能是可以避免、提前预防的，下面提出几个应对策略。

3.1 强化培训、提高施工工艺

制定规范的施工工艺、工作流程、质量控制体系，强化对施工人员的工艺培训，提高施工人员的责任心。确保在施工过程中不违规作业，正确地进行施工，对二次回路的隐蔽工程，应加强监督，提高施工水平及质量。

3.2 强化设计审查、排除设计隐患

在图纸设计审查中要认真仔细地对设计部门设计的图纸进行研究和分析，确保设计中不发生寄生回路、强弱电或多套直流混用等问题，施工中变更设计时要仔细认真，经过研讨和斟酌。

3.3 仔细拟定调试方案，提高工作责任心

针对所验收的设备及回路拟定严格的调试检查方案，大型验收应经技术专家组进行会商，确保检查方法正确，调试方法符合实际动作行为，加强对验收过程中的管理，确保验收全面，不留死角，验收人员要提高责任意识，对企业高度负责的精神，保证万无一失。

3.4 加大责任追究力度，提高工作责任感

二次回路工作需要脚踏实地、一丝不苟的工作态度，不折不扣地按作业要求进行。千根线、万颗钉，一丝一扣一圈地将螺钉紧固到位，避免松动等细小环节给保护的正确动作行为埋下隐患。

制定切实可行的责任追究考核方案，严肃责任追究，做到有错必究，用刚性的纪律强化约束，加大对各级各类人员的考核，提高工作人员的工作态度、责任感意识，促使规范、仔细、谨慎地进行施工、调试、验收、设计、维护等工作。杜绝投机取巧，粗暴施工，得过且过、敷衍塞责的不负责态度。提高工作态度，真正做到无故障、无隐患的健康运行。保证各个环节做到无差错、无失误。

3.5 科学管控、提高运维水平

防止雨季期间由于潮湿引起的绝缘降低，在端子箱、机构箱等地方加装除湿器。对运行设备定期巡视，对出现的不定位瞬时性的异常跟踪分析，确保将隐形故障及时消除。加强运行分析，对本单位或相关单位出现过的不正常现象，根据时间、地点、环境、施工人群、性质进行分析判断，举一反三、触类旁通，最大限度地消除隐患。

总之，由于微机继电保护二次回路接线复杂，涉及内容较多，且受外界因素的影响也很大，许多二次回路的故障有着极强的隐蔽性，用一般的、常规的、现有的手段不宜被发现，很多的隐患只有在某些特定的条件下才会暴露出来，而出现后都是影响电网和设备的重大事故，这就给继保工作者提出了很高要求。应多分析，勤探索，找出排查隐患的新方法、新理论、强化管理手段，完善规章制度，与时俱进、勇于创新，确保保护设备稳定而健康的运行，为电网的安全稳定做出应有的贡献。

The Im pact of the Hidden Defects of Secondary Circuit on Protective Action and Its Solutions

LISheyong，JIN Ruigang，LIDing
（State Grid Jinzhong Power Supply Company of SEPC，Jinzhong，Shanxi 030600，China）

Healthy and stableoperation of the secondary circuitin substation iscritical to ensure correctaction of the protectiveand automatic devices.However，some hidden errorsand defectsexistin secondary circuitdue to design errors，construction techniques，and debuggingmethodsetc.The reasonsare analysed and illustrated，and strategiesare adopted toavoid or reduce thehidden problems.

secondary circuit；hidden defects；relay protection

TM77

B

1671-0320（2015）05-0015-03

2015-05-15，

2015-07-20

李社勇（1962），男，山西永济人，1985年毕业于北京电校继电保护专业，高级工程师，研究方向为继电保护；

靳瑞刚（1978），男，山西太谷人，2007年毕业于天津大学电力系统及其自动化专业，工程师，研究方向为继电保护；

李 钉（1989），女，山西榆次人，2012年毕业于太原理工大学电力系统自动化专业，助理工程师，研究方向为变电运维。