探析继电保护二次回路问题引发的故障与防治

李龙

摘 要：电力系统在发生故障或异常工况时，继电保护能够在最短时间内自动将故障设备与电力系统断开连接，从而避免了影响的扩大化，继电保护也成为现阶段保障电力系统安全、稳定运行的一种重要手段。但是如果继电保护二次回路出现问题，不仅不能发挥电力系统的保护作用，反而会因为系统崩溃和电网瘫痪而给电力企业带来重大经济损失，影响电力用户的正常用电需要。因此，必须要探究继电保护二次回路故障的防治措施，确保电力系统稳定运行。

关键词：继电保护；二次回路；故障分析；防治措施

中图分类号：TM77 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0136-02

引言

在电力企业的管理工作中，对继电保护二次回路问题的及时排查，是一项关系到电力系统稳定运行和企业经济效益的重要工作。只有掌握导致继电保护二次回路故障的具体原因，才能结合实际工作经验，在此基础上制定相应的防治策略。文章首先概述了引发继电保护二次回路故障的原因，随后分别从加强线路管理、改善保护装置、控制线缆质量等方面，提出了故障防治的可行性措施。

1 继电保护二次回路引发故障分析

1.1 线路绝缘击穿

线路绝缘发生击穿现象，母差保护出现误动，导致没有与出现故障的线路相连接的母线电源和线路均发生跳闸现象。在对线芯进行测量时发现其绝缘部分受到破坏，发生击穿。而通过对其故障类型进行试验分析，发现导致绝缘性发生击穿现象最主要的原因在于：一是测量回路C相与母差电流回路B相之间发生短路现象，进而导致线芯绝缘发生击穿；二是工作人员在对电力设备进行试验之后，没有及时恢复中性点引线，导致电力系统一旦发生故障，极易导致线路电位增高，导致电流回路B相以及设备回路C相线芯发生击穿现象，从而引发二次回路故障。

1.2 越级跳闸

在110kV线路中，越级跳闸是一种常见的继电保护二次回路故障。断路器跳闸必须满足两个条件：一是故障电流达到设定值；二是故障电流在设定值以上持续一定的时间。当电力系统检测到同时满足这两个条件后，就会自动越级跳闸。越级跳闸不仅会导致电力系统正常的供电工作中断，影响了末端广大电力用户的用电需要，而且由于是瞬时断电，还会给电力系统中各个电气设备造成损害，降低了设备的使用寿命。如果线路故障发生与母线，变压器跳闸时间配合不准确，还会导致母线中性点接地变压器自行切断现象。在这种情况下，由于母线两端跨步电压上升，使得变压器温度上升，当热量累积到一定程度后，烧毁绝缘外套，容易引发火灾。

1.3 指示灯电源存在问题

电力系统的指示灯主要用来显示回路的通断、断电开关的状态等。操作人员根据指示灯可以大体判断出电力系统各个电气设备的运行情况。而如果指示灯的电源发生问题，或是因为短路而导致指示灯熄灭，不仅会引起线路的短路问题，而且还会对整个系统的安全运行产生不良影响。当继电保护二次回路出现故障后，指示灯系统中的电流要远远超过电源开关的控制电流，而指示灯多为二极管，承受的电压、电流十分有限，如果电流过大，很有可能导致指示灯烧毁，也就不能正确反映电力系统的运行情况。另外，由于继电保护二次回路故障致使电源跳闸，在系统断电的瞬间，也会烧毁装置中的继电器节点。

1.4 母联开关误跳闸

母线开关误跳闸现象同样是继电保护二次回路中经常出现的一种故障，该故障不仅严重影响了电力线路安全、稳定运行，并严重损害电力设备，影响电力企业经营效益。220kV线路B相电流突然变成零时，我们对其线路进行检查，发现二次线箱端子引线绝缘性没有收到损坏，但保护电路中B相线芯受到损坏，出现烧损、断裂等现象，导致母联开关误跳闸。此外，开关回路设计不合理，存在严重缺陷，或是操作人员在实际操作过程中，对母线倒闸具体操作不了解，粗心大意或检查不到位等原因同样会导致开关误跳动。

1.5 元件破损老化

电力系统长期暴露于自然环境下，加上使用时间的增加，因此不可避免会出现元件的老化和破损。而电力企业又没有定期做好电气设备和内部元件的检测和更换工作，这就给继电保护二次回路故障埋下了许多隐患。例如，线路辅助接点主要起到线路过载保护的作用，当线路中的电流过大时，可以通过接点分压来降低电流对电气设备的影响。但是辅助节点在长期的使用过程中，会逐渐出现磨损并导致导电性能降低，也就不能有效发挥导流作用，从而给电力系统的正常运行造成了负面影响。除此之外，像设备中常用的绝缘外套、绝缘零件等，也会由于老化而失去绝缘功能，如果不能及时更换，容易导致线路的短路故障。

2 继电保护二次回路故障的防治措施

2.1 规范直流回路管理工作

首先，要做好电力系统中各个电气设备的绝缘检查工作。对于绝缘性能下降或是绝缘外套破损、开裂的，要及时进行更换，这样可以有效降低因短路而导致的越级跳闸问题的发生概率。其次，电力企业的管理人员应当根据实际工作需要和本企业的客观情况，科学制定对电力系统的定期排查和整改计划，通过定期检查及时发现潜在的隐患，保证母线中性点点位始终处于正常工作状态。最后，电力企业可以建立一套相对完善的管理制度，落实工作人員直流回路管理责任，实现管理工作的贯彻和落实。

2.2 改进继电保护装置

继电保护二次回路故障的原因，很大程度上与继电保护装置的质量有关，对现有的继电保护装置进行改进和优化，使其能够更加符合电力系统运行的需要。首先，电力企业的技术人员应当对线路中的母联开关进行一次全面的检查，尤其是要重点关注开刀、刀闸等位置，保证装置的安装正确。其次，要对母联开关及其相连的回路设计进行重新检查，如果发现设计与实际不符，或是设计本身存在缺陷，都应当重新设计和进行整改，彻底解决回路设计中存在的细节性问题。最后，技术人员需要对继电保护装置中的跳位节点装置进行改进，保证其运行状态始终处于正常，即便是发生了二次回路问题，也可以最大限度的保证电力系统的传输电正常。

2.3 严格控制电缆质量

通过对多起继电保护二次回路故障的分析，发现因为电缆质量不合格、电线芯绝缘被击穿而引发的线路误动作现象十分常见。在进行电力系统设计时，设计人员往往会根据标准线缆的参数进行电压、电流设计，并确定线缆的击穿值。而如果线缆质量不合格，那么其击穿值也会低于设计标准，这也是导致线缆容易出现击穿的主要原因。基于这一点，在开展线路设计和布线施工阶段，需要技术人员做好严格的质量控制措施，必须要根据设计要求选择对应型号、种类的线缆，必要情况下可进行线缆的击穿试验，确保其各项参数都达标后方可进行使用。另外，线缆接入时，也要注意检查线缆接头是否存在损伤或开裂，全面提升电力系统的稳定性和可靠性。

2.4 科学设计指示灯控制电源

在进行指示灯控制电源的设计时，应当充分结合现代技术和设计理念，确保在继电保护二次回路发生故障后，指示灯也能够正常工作。例如，可以让指示灯与继电保护装置共用同一个电源，然后在指示灯上安装一个空气开关。当继电保护二次回路发生故障后，指示灯可以打开空气开关自动报警，从而为维修人员进行故障排除和采取处理措施提供了依据。除此之外，也可以为指示灯提供单独的电源，其优点在于即便是继电保护二次回路发生了故障，也不会干扰到指示灯的工作，从而极大地提高了指示灯的可靠性。

2.5 定期检修元件

继电保护系统在使用一段时间后，不可避免的会出现元件老化或受损问题，电力企业的管理人员应当加强重视，定期做好元件的检查工作，对于检查中发现的质量不合格或是老化磨损严重的，应当及时进行更换。另外，由于静电吸附作用，许多电力元件表面堆积大量的灰尘，也需要在检修过程中进行打扫和清理工作，保证机电保护系统始终处于良好的工作环境和运行状态。同时，管理人员也要在检修过程中或当前检修工作结束后，及时做好相应的记录，以便于为后期工作的开展提供指导和参考。

3 结束语

继电保护二次回路故障不仅会给电气设备的正常运行造成破坏性影响，严重情况下还会造成局域电网瘫痪，给电力企业和电力用户都造成了严重的损失。要想从根本上降低甚至是杜绝此类问题的发生，首先要找准二次回路故障的发生原因，随后在此基础上结合实际工作经验，采取具有针对性的防治措施，全面提升电力系统的安全性和稳定性。

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