电力系统电气二次回路的常见故障及防范

石国龙 章子佑 杜祥

摘 要：近些年电力系统呈现出多元化与创新化的趋势。电气二次回路作为电力系统中保证电源正常供给的装置，直接影响到整个系统的运行质量。一旦出现电力系统电气二次回路出现故障，要求技术人员全面分析故障成因并采取针对性处理措施，确保电力能源正常供给。有鉴于此，文章通过分析电力系统电气二次回路的概念，并结合常见故障问题给出维修措施。

关键词：电气二次回路；常见故障；在线状态监测

中图分类号：TM732 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）01-0119-02

Abstract： In recent years， the power system shows a trend of diversification and innovation. As a device to ensure the normal supply of power in power system， the electrical secondary circuit has a direct impact on the operation quality of the whole system. Once the power system electrical secondary circuit failure occurs， the technical personnel are required to analyze the causes of the fault and take appropriate treatment measures to ensure the normal supply of electric power. In view of this， this paper analyzes the concept of electrical secondary circuit in power system， and gives the maintenance measures combined with the common fault problems.

Keywords： electrical secondary circuit； common faults； on-line condition monitoring

隨着用电设备数量与功率增加，对于电力能源的使用量与运行质量提出更高要求，电力系统也在逐步转型升级，初步实现电力系统化智能化管控，这都对电气二次回路提出更高要求，正确操作二次回路的接线，并将其与自动控制装置、保护装置相连接。电气二次回路使用时难免出现故障问题，直接破坏或影响到电力系统的正常运行，出现跳闸或电力事故。通过提高故障问题的检修水平，促进电力企业运行水平。

1 电气二次回路概述

电力系统运行时电气二次回路发挥着重要作用，起着保护整个系统安全运行的作用。根据二次回路使用功能划分类别，可以将二次回路分成信号、测量、控制及保护等类别。电力系统运行时要及时检修二次回路可能存在的故障，并结合其运行特点与工作原理分析原因，进而采取针对性的预防措施，提高二次回路运行的准确性，降低故障发生的可能性。如图1所示为二次回路运行示意图。

二次回路直接对变电站内一次设备的运行可靠性产生影响。虽然我国电力行业大力普及电力智能化技术，但受限于成本、技术等因素，有部分电力企业使用传统二次回路设备，进行故障检测与分析依然是一项重要的工作。通常情况下，电力运行时利用二次回路报警系统及时监测交流回路或直流回路是否存在异常情况，受到一些因素影响，技术人员难以区分二次回路异常与继电保护异常。其实电网运行时二次回路断线进而造成继电保护系统出现故障，直接威胁到整个电网系统的安全性。合理利用在线监测技术，可以实现远程监控，一旦出现故障问题系统及时发出告警，要求技术人员具备相应的技术素养，熟练操作在线监测系统。

2 电力系统电气二次回路常见故障原因分析

2.1 二次短路故障的分析

电压互感器中也存在二次回路，其中二次短路就是最常见的一种故障。二次短路故障会诱发一系列问题，直接将二次回路中的熔断器破坏掉，引起保护装置断线。如果二次回路的电缆芯线出现故障，如断线、接触不良等，也会影响到保护装置作用的发挥。当电压回路断线情况出现，意味着故障提示信号无法发出，排查故障时难度增加。因此要求运维人员定期全面检查电压互感器，最大可能规避二次回路故障的发生。

2.2 二次侧开路故障分析

二次侧开路故障也是电流互感器二次回路中常见的一种，出现开路故障引发多点接地问题。通常情况下当二次回路出现二次侧开路故障后，整个监测回路的仪表数值均显示零点，因此当仪表指示异常且存在一会有一会无的情况，基本上可以断定出现半开路问题，也就是日常中最常见的接触不良问题。此外，当回路仪表显示异常且电流互感器出现振动与不均匀噪声时，或故障情况严重直接出现冒烟、发热，都有可能引发安全事故。运维人员要仔细全面的做好分析研究工作，避免安全事故的发生。

2.3 继电保护故障的分析

如果断路器控制电源出现问题且无法正常操作时，表现出继电器无法控制电源，此时自动控制系统将会发出故障信号。断路器出现损坏的原因有很多，常见的如控制电源开关误碰、电源线接触不良、回路跳闸等。这些问题发生后都会造成控制回路出现断线故障，第一时间内断路器难以发送出去控制回路断线信号，也就无法做到合闸或跳闸。此外，如果烧毁保险丝、合闸机械故障出现后，也会对合闸功能产生影响。需要运维人员准确判断故障原因，进而选择合适的故障排除方法。

3 电气二次回路故障的解决与预防措施

3.1 二次回路故障排除措施

当出现电流互感器二次回路故障时，技术维修人员要根据现场情况确定故障发生未知，并准确判断是否会影响保护装置，并将现场情况整理汇报给调度站。同时，采取措施减小二次回路的电压，通常选择减少一次负荷电流的方式完成，如果电流互感器出现严重故障情况，首先要将负荷转移走后再开始停电操作，确保技术人员人身安全。

电力系统中出现装置误动情况时，最大可能便是交流回路零线出现断开情况。维修时要按照标准进行，对直接电阻进行测量并灵活使用万能表，同时测量连片两边的ABC相分别与N相的直流电阻。同时，广大技术检修人员要遵照我国颁布的相关规定要求，全面落实反事故措施，提高运行质量。此外，对保护装置二次线修改时要检查是否存在寄生回路，将无用线及时清理掉。直流回路变动后，要通过传统实验判断正常与否，如果有需要还要模擬各类故障开展整组实验。

3.2 依据情况制定检测方案

继电保护二次回路的检测内容应该包括4方面信息，即设备运行信息、警告信息、保护动作信息及SV运行信息，这些信息都要有全面性、真实性。采集与监测二次设备运行状态与信息时，要充分利用网络报文装置记录与分析数据信息。但是实际中可以发现，网络报文信息数量巨大，要做到信息筛选与利用工作强度大。想要提高这部分工作的效率，需要利用关联、过滤及筛选的方法处理系统收集到的数据信息，可以将其分成不同类别，即暂时状态、稳定状态、状态文件等。

接受装置没有在规定时间内接收到有效的SV或GOOSE信息时将会把预警信号发出。具体流程如下：当发现异常信息存在于继电保护设备链路中时，保护装置也不能将相关信息及时获取到，需要通过站控层才能完成信息上报工作，此时网络报文装置可以及时获取相关数据信息。接着依据信息内容或网调回路完成信息观测与接受，并做好对比工作提高链路运行准确性。监测直接采集回路时，要考虑到回路接口的特殊性，造成不能和其他链路同步监测，使得技术人员排查故障时出现困难。因此监测故障分析时，可以给予预先配置逐步排查故障点，依据二次回路装置的网采情况判断故障点发生的可能性。

3.3 监测断路器二次操作回路

我国部分电力系统依旧采用传统继电器进行操作，如借助继电器完成对二次回路运行状态的监测，原理是将保护节点与继电保护系统串联起来进行保护，当出现如断线故障时，继电保护装置可以及时将故障信号发出。这种传统保护方式作用有限，只能监控二次回路故障且无法采取补救措施。运维技术人员对断路器二次操作方法进行全面分析，对断路器操作箱进行改进顺利完成二次操作，同时可以进一步扩大监测范围与敏感度。此外，二次回路在线状态通过断路器二次操作方式完成，需要对传统断路器进行改进优化，将断路器操作箱作为监测工作的主要涉笔，实现传统工具的升级换代。断路器操作箱优化过程中不需要对原有操作功能进行削减，仅需要将断路器辅助接点增加在两个常闭接点之间即可，达成在线状态检测的目的。

3.4 开关量输入回路的检测要点分析

所谓单套保护装置，也就是二次回路保护时利用单独的微机机电保护装置，这种装置可以直接利用自身优势。传统的检测系统需要采集、判断与处理二次回路中的点流量，实现有线监测二次回路在线状态。

但是整个过程中需要注意一个问题，即一旦遇到复杂成因的故障，微机继电保护装置难以准确、及时的做出判断，需要引入其他保护装置以提高微机继电保护装置的可靠性与安全性，如可以将失灵保护启动闸引入，其结构与原理如图1所示，当整个装置运行状态正常时，意味着整个系统处于流畅的状态，整个过程中失灵保护启动闸显示“0”，表明二次回路状态良好。当继电保护装置运行过程中出现故障时，失灵保护启动值显示的数据会出现变动，当数值变为“1”时说明此时继电保护的二次回路在线状态已经出现问题，应及时检测故障原因。

4 结束语

总之，电气二次回路进行全面分析，了解故障发生后对设备与电缆系统造成的影响。管理与技术人员要具体分析与处理故障，根据实际情况选择合适的故障维修措施，提高电力系统运行质量。希望通过本文论述，为类似研究提供借鉴与参考，提高二次回路运行质量。

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