应对继电保护二次回路故障策略研究

李永斌　王佳

摘要：通过典型案例的简析，间接地阐述继电保护二次回路发生直流系统接地（绝缘故障）和cT回路故障问题的危害，并在案例简析的基础上论述了两种不同类型的继电保护二次回路故障的查找方法及其防范策略。

关键词：继电保护；二次回路；故障查找；防范

中图分类号：TM7

文献标识码A

文章编号2095-6363（2017）04-0059-02

1.应对继电保护二次回路故障的意义

继电保护的基本任务之一就是将发生故障的元件快速地、有选择地、自动地从电力系统中切除，从而避免有故障的元件继续遭受更大的破坏，进而保证其他没有发生故障部分能够迅速地恢复正常运行。其二是能够正确反应出电气元件不正常的运行状态，并根据运行维护的条件而选择动作于何种信号，以便相关人员能够在故障发生后的第一时间及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。当然，有时又要根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以避免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。继电保护二次回路是继电保护系统的重要组成部分，二次回路的故障不仅直接影响继电保护设备动作的正确性，而且关系到系統的安全稳定运行。因此，研究继电保护二次回路故障，确定查找二次回路故障的办法，并采取相应的防范措施防止故障发生具有十分重要的意义。

2.继电保护二次回路故障查找及其防范措施

2.1直流系统接地（绝缘故障）及其处理方法

1）典型事件。2017年3月，某发电厂4号机组负荷202MH（300MW），4A、4B、4D、4E制粉系统运行，4A引风机跳闸，来RB声光报警，DCS中4A引风机出口挡板故障状态，1AB、2AB、5AB油枪自动投入。运行人员调整锅炉燃烧，保持机组稳定运行。锅炉燃烧稳定。停止油枪运行。运行人员就地检查4A引风机无异常；4A引风机出口挡板就地检查开位；就地检查4A引风机无保护动作信号，检查4A引风机出口挡板电源正常，汇报值长。联系热工、电检、炉检人员查找4A引风机跳闸发RB声光报警原因。

电气检修人员对4A引风机出口档板回路检查后确认4A引风机出口挡板反馈信号误动作。将此信号解除，不影响4A引风机运行。值长令恢复系统运行，在启动4A引风机时，差动速断保护动作跳闸。经全面检查4A引风机无异常，引风机电机静止后再次启动正常。经分析，4A引风机出口挡板之所以误来关闭信号，是因为4A引风机出口挡板反馈信号电缆敷设过程中，电缆受到机械伤害，导致电缆线间及外绝缘损坏，虽然没有直接短路和接地。但是，运行时绝缘受损部位因受到水浸泡绝缘降低，达到DCS确认“4A引风机出口挡板关闭”的动作值，导致4A引风机跳闸。

2）直流接地（绝缘故障）查找方法。直流接地（绝缘故障）查找出故障点常用的方法：首先确认直流接地故障的真实性，要排除误报警的可能。然后确定接地故障的极性，并认真分析故障原因：如果二次回路上有人工作，或者有人在回路上做试验，则应该立即停止相应的工作，并拉开相应的工作电源，观察信号是否还存在。如果故障仍然存在，可以进一步进行排查。可按由总路开关到支路开关的方式，用分网法来逐渐缩小范围，将直流系统拆分成几个不相联系的部分进行查找。如果绝缘监测装置有故障选线功能，可根据故障线路提示，进一步缩小故障范围。对于相对次要的直流负荷及不能转移的负荷，可以通过瞬间停电来查找相应回路中有无接地故障，而对于比较主要的直流负荷，则可以通过转移负荷法来查找相应回路有无接地故障。如果上面的一系列动作均未查出故障点，那么就应该重点考虑可能发生了同极性的两点接地。如果检查发现接地点就在某一回路，那么有环路的就必须解开环路，然后才能取保险及拆端子，直至找到故障点并彻底消除为止。

3）接地（绝缘）故障的防范措施。一要把好施工质量关，以便从根本上避免直流系统接地故障的发生。二要做好隔离工作。装好防雨罩，并保证断路器机构箱、断路器端子箱、隔离开关机构箱等二次电缆穿管处的封堵性完好，隔雨雪风霜、防潮湿及灰尘、阻昆虫及小动物。三要做好巡视检查工作。巡视时顺便清扫端子排、辅助开关等二次设备。四要加强绝缘测试工作，以便及时发现问题并及时处理，以避免直流系统接地（绝缘）故障的发生。

2.2cT回路故障查找及其防范措施

1）典型事件。2016年3月的一天，电气检修人员突然接到运行电话通知，说某皮带机2次启动失败，现场开关报负序报警，需派相关人员到现场检查处理。电气检修人员迅速赶往现场进行查看，发现该皮带机电源开关报故障报警。通过进入综合保护装置查看故障记录发现：第一次启动故障记录，A相电流0.1s后变为0，B/c均有电流（CT变比100/1），可以确定电流不平衡保护（也称负序保护）动作，而且是负序不平衡二段保护，2S动作。第二次启动故障记录同第一次基本一致，同样是A相电流0.1s后变为0，B/c均有电流（CT变比100/1），可以确定电流不平衡保护（也称负序保护）动作，而且是负序不平衡二段保护，2s动作。

电气检修人员进而测量开关柜CT侧阻值，均平衡，分别为A：0.740Ω，B：0.713Ω，c：0.736Ω。装置侧阻值，均平衡，分别为A：0.974Ω，B：0.961Ω，c：0.966Ω。检查到此，并不能完全确定问题出在哪里。经与专业技术人员一共协商会决定，先更换综合保护装置。当把新装置安装完毕后继续试运，仍然是启动后继续报负序报警。进入保护装置故障记录查看，发现再次启动后1.2s，A相电流变为0，B/c均有电流（CT变比100/1），可以确定电流不平衡保护（也称负序保护）动作，但为负序不平衡一段保护，10S动作。很明显，装置更换后，问题仍然存在。经讨论研究后决定更换cT装置。更换完毕后，押票试运，启动正常。

最后，确定本次故障缺陷是因为cT质量存在问题导致。

2）cT回路故障查找方法。一般的cT开路故障可以直接观察判断。比如，当发现cT端子排处有比较明显的过热或是烧灼的痕迹时，甚至是发现有火花出现，就可以断定cT回路开路。查找确认时，首先要查看是否在保护校验结束后忘记恢复cT回路的联片。如果没有发生忘记恢复事件，继续查看端子排是否老化，是否是端子排质量存在问题，继而检查CT，必要时需要做相关的试验。

当设备运行时，频繁或是持续发出差流越线告警信号，就可以初步断定cT输出电流偏差大。查找确认时，可以选择使“三相平衡法”在cT回路中一段一段地进行分段查找。即通过测量三相电流的值，分析这三相电流是不是平衡，如果平衡，则从端子箱到保护屏及所串联的回路有问题。如果不平衡，则cT本身输出有问题。如果，一段一段地查找下去，便能够最终确认故障点在哪里。

3）cT回路故障防范措施。cT回路故障的主要防范措施：加强有关人员的责任意识。无论是cT、端子排的本身质量问题，还是由于保护校验结束后忘记恢复cT回路的联片，都是因为相关人员的责任意识不强。二是要加强设备的巡视检查工作。有些cT没有设置异常告警信号，一旦出现问题但无论通过信号告警而在第一时间被直接发现，因此需要完善相应的制度，定期对这类的cT进行巡视检查。三是完善并落实继电保护工作的各种规章制度、规程规范、标准、法律法规，以避免人为因素而导致事故的发生。

3.结论

继电保护二次回路涉及到了源回路、测量回路、控制回路和信号回路等诸多的回路，比较广泛，因此，其故障的类型也是多种多样、干差万别的。但是，纠其根本原因主要有：人为原因、质量问题、自然环境问题等。无论是哪一种原因导致的继电保护二次回路故障，只有强化责任意识，把好各个关口，遵章守纪，就一定能避免或减少很多安全隐患，确保电力系统的安全稳定运行，为我国的经济发展做出更大的贡献。