智能化继电保护二次回路隐患排查及防范

2018-02-13

今日自动化 2018年3期

（内江星原电力集团有限公司威远安装分公司，内江 642450）

0 引言

随着科学技术的发展，传统的变电站二次系统逐渐被自动化系统取代，同时，传统变电站在发展的过程中，也在不断地被智能变电站所代替，这一现状让电网的运行变得更加的智能。继电器保护在进行发展的过程中，由于它本身的自检功能非常完善，再加之闭锁措施非常完整，使得继电保护的灵活性与可靠性大幅度提升[1]。但是也存在一定的缺陷，那就是接线复杂以及故障的隐蔽性非常强，不好进行排除，由此所造成的危害也较大。

1 继电保护二次回路常见隐患分析

1.1 电流互感器回路存在缺陷

由于输出电流的偏差较大，会导致电流互感器回路存在隐患。其原因是由于电流互感器自身的结构特点，在开路处所存在的电压值会根据线圈的倍数扩大而不断扩大，最终威胁到运行人员的安全以及损坏电气设备。而这其中存在的缺陷主要是由两个方面引起的，首先是人为因素，工作人员会对继电保护设备进行校验，但是在校验结束之后，却没有按照标准操作，在电流互感器的回路连接片还未连接好的情况下，就将回路开通，这就导致了输出的电力偏差较大，最终出现分流的情况。其次是电流互感器的本身存在问题，以及端子排质量的问题[2]。

1.2 电压互感器回路存在的缺陷

回路短路是电压互感器存在的一个隐患，回路短路会使电流在通过线圈的时候，倍数扩大，然后线路就会出现发热的情况，严重的情况还会发生火灾。部分设备也会由于电流量太大，最终运行出现问题。计量回路由于较为容易丢失采样的信号，所以不能进行计算。

1.3 元件受到破坏以及元件老化问题

电力设备的安全稳定运行，离不开电力元件的完好性。电力元件的老化无疑会让电力设备的正常功能发生故障，导致运行受到影响。例如产热增加、耐压水平降低等。电力元件受到破坏则会对继电保护二次回路的稳定性造成影响。例如线路回路遭受磨损导致的漏电情况发生等。

2 二次回路隐患的排查处理策略

2.1 发电机CT侧二次回路隐患处理方法

对发电机组的启动信息以及动作报告进行调取，调取到相关的数据之后，在现场进行测值，并把测出来的数据进行对比。如果结果是正常的，那么则可以对继电保护设备没有故障进行初步的判断。然后停运该机组，对该机组保护装置的采样波形进行检查，对二次保护的绝缘状况的标准情况进行检查，与此同时，所有的接线端子也需要进行排查[3]。

2.2 电流互感器回路隐患处理方法

在对电流互感器的回路开路进行处理的时候，若问题是由电流互感器的质量问题而导致的，那么应该停运一次回路中的电气设备，然后将电流互感器进行检查。一旦发现问题，则需要及时对其进行更换或者进行维修。如果是由于端子排而引发的问题，那么应该在保证负荷侧没有电流的情况下，让专业的技术人员将电流互感器的连接片断开，然后将端子排进行更换，更换完毕再让连接片恢复连接的状态。

2.3 电缆隐患处理方法

电缆隐患在二次回路隐患中，很容易被忽略，因此我们应该对其重视。电缆的问题在一定程度上会导致保护误动或者线路被击穿。所以在进行施工的过程中，应该根据现场的实际情况，选择优质的电缆线芯，让电缆的安全稳定得到保证。

3 继电保护二次回路隐患的防范措施

3.1 刷灰

对装置插件刷灰以及继电保护二次回路刷灰，是一项非常重要的二次电气故障的防范工作，若是不对积灰进行清理，会使绝缘减弱不合格。在进行刷灰的工作过程中，需要注意任何一个部位都要进行清洁，不能有任何遗漏的地方。在刷灰工作完成之后，还应该进行一次检查，对刷灰的效果进行验收。

3.2 紧螺丝

如果螺丝没有拧紧，会导致接触不良出现断线故障。因此需要对继电保护二次回路端子排的螺丝连接情况进行检查，一旦发现有松动的情况，需要及时拧紧。需要注意的是在进行螺丝拧紧这一环节的时候，不要用力过大，过度拧紧会出现滑丝，从而对后期的维修工作造成影响，若是已经出现滑丝的情况，应该立即对螺丝进行更换。

3.3 对多CPU的容错技术进行应用

CPU容错技术能够降低保护系统自身硬件问题导致的误判、误动情况，同时让继电保护装置的可靠性得到提高。对多CPU容错技术进行应用还有较大的优势，就是当一个CPU出现故障的时候，不会对其他CPU造成影响，让继电保护二次回路的安全性得到了进一步的保证。

4 智能化继电保护发展的未来

4.1 计算机化

从1946年电子管计算机的出现至今，计算机硬件发展势头迅猛，微机保护硬件也在持续更新。微机保护的应用和发展在目前的环境下从运行中获取了丰富的经验，在性能高，可靠性强的基础上，又具有良好的性价比优势。但随着电力系统自身体系的不断完善、计算机更新日趋频繁以及用户对微机保护装置的综合性能要求逐步提升，目前的微机保护还存在一些不足。正是由于这一现象，新型数字保护构思模式开始出现。继电保护装置的微机化和计算机化已是不可逆转的发展潮流。

4.2 智能化

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。