继电保护相关二次回路的在线状态检测

蔡莎莎

摘 要：随着我国经济发展速度的加快和发展程度的加深，电力成为现代城市运转所必需的能源。为满足城市电力需求，我国电力工程规模进一步扩大，供、输电安全安全问题逐步显现。为保障城市用电安全，维持正常电力供应，在线状态检修成为当代电力部门必须采取的检测手段。在线状态检测能够在设备运行过程中及时发现继电保护装置存在的问题，为后续检修方案的制定和开展提供技术参数。本文通过分析在继电保护状态下在线状态检测相关技术，对开关量输入和断路器操作二次回路的在線检测技术进行研究，并根据实际操作过程中遇到的各类问题提出各类型开入量和二次回路的检修方案。

关键词：继电保护；二次回路；在线状态检测

中图分类号：TM77 文献标志码：A

0 引言

电力能源是推动我国现代化建设的基础力量，是现代化生活和生产必需的能源类型。自推进城镇化建设以来，我国城市规模不断扩大，城市数量迅速增加，城市用电量急剧增加，各地区电力企业面临的供电、输电压力空前加大。保障电力系统的安全运行成为现代电力企业必须考虑的问题。目前我国大部分电力企业采用的检测方式仍旧是传统周期性定期检测，这种检测方式难以及时发现电力系统的安全隐患，更加无法针对潜在问题提出处理措施，预防安全事故的发生。另外，传统检测方式发现问题后，很难对隐患位置进行精确定位，难以有针对性地实施应对方案。传统的定期检修模式难以满足现代城市大规模电网的运行需要，在线状态检测在继电保护状态下对运行设备进行检测，尤其二次回路的在线状态检测能够有效评估设备运行情况和损耗状态，提高检修效率和评估精度，降低故障率，受到人们的广泛关注，逐渐应用于电力系统中。

1 继电保护相关二次回路状态检测的作用

国家电网建设是我国改革开放以来耗资巨大的重点工程之一，电力能源为我国经济、科技的快速发展提供了基本动力。电力系统安全、稳定运行不仅意味着城市生活的正常进行，而且意味着市场经济和工业生产的稳步发展。电网系统的安全和稳定，关系到整个社会的安全与发展。继电保护装置在电力系统运行过程中起到保护设备安全和维持输电稳定的作用。继电保护装置自身性能的安全稳定关系到整个电力系统的安全。二次回路的状态是关系继电保护安全水平的重要因素。

翻阅各地电力系统检修日志发现，引起继电保护误动的主要原因是设备自身问题。传统检修方式难以及时准确地发现安全隐患，无法精确定位故障原因，发现问题后难以制定有效的应对方案。比如，主变差动故障会使三次谐波切除过程发生误动，但在传统检测过程中针对主变的检测并不会涉及下游过程，难以实现精确检测；在检测到由外部因素引发的谐波误动时，难以精确定位误动原因，只能采取干扰措施进行应对。影响继电保护安全的主要因素是相关二次回路的非正常状态。回路内一旦发生短路故障，会对整个继电保护装置产生极大压力，导致设备严重损耗，产生安全隐患。在运行过程中对设备缺陷进行检测，尤其加强二次回路状态的检测，能够有效避免由设备自身问题引发的事故，降低事故率，提高继电保护装置运行的安全水平。

2 开关量输入二次回路状态在线检测技术

继电保护装置借助开关量输入的二次回路来采集信号数据。对开关量进行控制和调节，能够保证继电保护装置逻辑功能的正常运行。为保证继电保护装置在电力系统故障时可以有效动作，需要引入多种开入量（如母差保护动作闭锁重合闸、失灵启动闸门等）进行有效性判断，开入量与继电保护装置的动作性直接相关。如图1所示，以断路器失灵开入量相关二次回路在线状态检测为例，对检测判断的基本逻辑进行说明。

失灵保护启动的开入量有“0”和“1”两个状态，正常状态下为“0”，一旦系统发生故障就会变为“1”，继电保护装置随之启动。当开入量为“1”的显示时长超过10s时，即判断为开入量相关二次回路状态异常。

正常状态下，断路器与刀闸的辅助接点开入量相互排斥。在线状态检测可以通过检测两开入量的状态关系，对其所在位置的开入量和二次回路状态进行判断。运用双校验技术对其辅助接点位置进行开入量和相关二次回路状态的在线检测原理，如图2所示。

继电保护装置通过收集断路器与刀闸的辅助接点的状态特征，对该位置开入量和回路状态进行判断。正常状态下，两辅助接点开入量状态呈现为排斥状态。若两开入量发生互异，则判断该位置开入量和回路状态正常；若两开入量一致，则判断该位置出现异常。另外，继电保护装置通过设置与开关量相关的功能逻辑对输入回路进行控制，通过对相关辅助接点的检测结果判断具体位置的工作状态，从而形成检测数据。

3 断路器二次操作回路状态在线检测

在传统电力企业变电站内，断路器二次回路仍为硬件回路，无法进行在线状态检测。虽然经过相关技术人员的不断创新，针对传统变电器提出了诸多具体的检测方案和检修措施，但是这些方法在使用范围和精确度上仍存在很多问题。在现代智能变电站内断路器与智能终端直接相连，这种硬接线方式仍旧不能进行在线状态检测。相关技术人员针对上述情况创新性地提出了一种基于传统断路器的在线状态检测方法。该方法通过在断路器内加入位置辅助接点，以接入点状态为判断依据，对二次操作回路进行检测。这种方法可以通过综合分析断路器跳闸的具体位置和辅助接点开入量信息，精确定位二次回路内故障的位置。断路器的辅助接点如果发生故障，整个继电保护装置就会发出警报信号（不同故障类型对应不同警报信号）。另外，智能中枢通过对变电站内继电保护装置的断路器进行持续检测，分析操作回路工作状态的在线检测结果，收集检测信息，再利用信息系统将所有检测数据输送至监控中心进行汇总统计，可以进一步提升断路器相关回路的在线状态检测功能。

结论

继电保护相关二次回路的安全性和可靠性直接关系到整个电力系统的稳定运行。在线状态检测技术应用与继电保护检测中，能够更快速、更准确地定位安全隐患位置和原因，提高检测效率。另外，从成本角度，继电保护相关二次回路的在线状态检测可以降低检修人员的工作量，增加检修工作的安全性，同时提高设备使用寿命，降低检修成本，缩减设备停运时长，提高电力系统运行的稳定性和安全水平。总之，随着现代化进程的加快，为满足现阶段城市用电需要，当代电力企业要不断提高自身技术水平，合理吸收现代技术，规避各类安全事故，保障电力系统安全稳定运行。

参考文献

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[3]王涛，黄娜，姜胜.关于继电保护相关二次回路的在线状态检测技术的研究[J].科技展望，2016（9）：110.