断路器检修状态下感应电流对继电保护的影响

武琼　王民　李振中

摘要：保证继电保护的每一个步骤都出色的完成，为供电体系的正常运转提供保障。继电保护是电力体系的关键组成成分，在即，工作检修过程中都需要严格按标准进行。在这种情况的驱使下，越来越多的变电站对自身体系进行完善和改进，在继电保护设备工作和检测过程中引进新技术、运用新的创新手段。

关键词：感应电流;继电保护;电力体系

引言：500KV换流站内交流滤波器场电磁环境复杂。由于电磁感应的作用，在闭合回路中会产生感应电流，给设备安全运行带来了巨大隐患。在开展一次设备检修工作时，为了防范感应电流对人体和设备的危害，通常将一次设备操作至检修状态，即将一次设备通过接地开关与站内接地网相连接。该方法可有效抑制一次设备上产生的感应电。但在实际工作中发现断路器在检修状态时，如果合上断路器，断路器上会流过持续的电流，可能引起保护装置误动。针对上述问题，本文通过分析一起感应电流引起滤波器差动保护误动作事件，结合故障录波和现场测试结果，分析了感应电流产生的原因，以及影响其大小的主要因素。同时结合电力检修工作，从安全措施和技术措施两方面提出了避免该工况下感应电流引起保护误动的改进措施与建议。

1. 对继电保护设备进行检修目的的分析

1.1保障供电的稳定性

对继电保护做出检修工作的原因是为了提升继电保护设备的稳定性，在继电保护体系运转中出现老化破裂等情况时，做出有效的预防工作，防止电力系统故障的产生。对继电系统进行定时检修以后，可以在一定时间内对继电系统工作的有效性做出保障，并且还能够延长继电保护设备的使用时间，减少变电站的资金使用。

1.2提高设备的使用度

在对继电保护设备进行定期检测和维修的过程中，可以让工作人员熟悉设备的运行状况。在设备出现安全隐患时，可以及时做出对应的修理措施，通过这种方式可以使设备正常运转，减少停止运行、不工作的情况，全面提高设备的使用度增加利用率。

1.3使继电保护安全经济运行的手段

随着我国科学技术的不断发展，电力系统中的新技术也层出不穷。为了提高继电保护设备的检修品质，变电站在继电保护设备检修时运用了数字式保护技术。通过这项新技术的合理使用，不仅在很大层面上提高了检修品质，而且还修剪了检修流程去除了一些相对繁琐的操作步骤。所以对继电保护设备进行定期检修并制定对应的解决措施，全面保障继电设备安全经济的运转。

1.4继电保护设备检修能够加大设备的管理力度

在继电保护设备进行检修的过程中，可以为电力系统整体的正常运转提供积极保护。而且通过对数字式保护技术的运用，对检修流程进行简化，将继电保护设备的管理能力提高了一个水平，保证设备管理做到科学规范[1]。

2. 继电保护设备检测时的应用技术

2.1在线监测

在线监测是继电保护设备检测过程中的基本手段。它对运行中的继电保护设备进行随时监控，实时对设备出现的问题作出汇报，保证做到及时检修维护。

2.2设备检测的重点是提高技术水平

在上文的阐述中也提到，现阶段继电保护设备广泛的应用了数字式保护技术。这也是在实践中向我们展示，科学技术、创新手段是维持设备稳定运行的重要环节。在供电体系没有使用相关技术手段之前，在故障原因分析过程，基本上都依赖于技术工作人员的工作经验。目前，在新技术不断引进的同时，变电站技术人员的专业水平和工作能力也都在提高，随着技术水平和人员能力的共同提升，也可以更好的保证供电体系的正常运行。

2.3信息准确流畅，可以保证检测品质

状态检测手段在实行时，要运用载体把现场检测与后期处理的结果快速传达给相应数据处理人员。保证在设备运行出现突发状况时，可以迅速找到有效的解决方式。

3. 继电保护状态检修的实现

交流滤波器场内存在强交变磁场，断路器合闸后形成闭合回路会产生感应电流，将对人身和设备安全产生影响，需要引起现场工作人员的高度重视。同时需要制定切实可行的安全技术措施，来避免感应电带来的危害。针对上述分析，提出以下改进措施[2]。

3.1对自检功能做出保护

在微机保护技术的飞速发展过程中，保护设备本身增加了完善的自检功能，微机保护是在编程措施的前提下完成的保护功能。所以在微机保护应用技术的运用过程中，计算机系统可以确定相对的动作特征，通过软件系统的逻辑运行展现出来。

3.2保护二次回路说明

数字式保护装置具有状态监视的根本，继电保护设备是电网安全的屏障，所以它不仅可以保护装置本身，还对直流回路操作控制回路、交流输入、系统等进行保护。但是状态检修的范围很小，只能对保护装置本身进行保护，所以很难让更多操作人员了解。保护装置中的二次回路是通过很多的继电设备以及连接各设備的电缆组成的。在继电保护出口端操作的回路，很多回路本身还不具备自检在线检测，以及数据传输等功能。所以在对保护设备进行检修时要提高二次控制回路操作箱的要求。

3.3避免有感应电压情况下进行绝缘检测

对二次回路进行绝缘检查时，需要保证断路器在分位或者其中一把接地开关在拉开位置。同时，在绝缘检查开始前以及完成放电以后，需要用万用表测量回路端子的交流电压，确认摇绝缘前回路无感应电，摇绝缘后已经充分放电[3]。

3.4改进保护动作逻辑

在保护定值整定中很少考虑特殊工况下感应电对保护的影响。但随着系统容量和电压等级的提高，现场的电磁环境越来越复杂，网内已经出现过多起感应电引起保护误动作情况。因此，在特殊工况下应对相应保护动作逻辑进行优化调整。针对本文中零序差动保护误动情况，可以在不同分区中设置两种不同整定定值，断路器在检修状态时切换到对应的定值区，防止零序差动保护误动的发生。

3.5优化电气布置设计

在电气设计时，母线或线路与下方断路器等设备应保持垂直布置，减少交叉跨越的母线和线路。同时，有条件的可以对电抗器周围采取磁屏蔽措施，减少强磁场对周围其他设备的影响。

3.6设备定检封电流互感器回路外部端子

控制保护装置定检过程中，需要在二次屏柜电流互感器回路对装置增加保护定检电流量。此时，若现场断路器在合位，电流互感器回路外部端子存在感应电压，定检过程存在触电的风险。因此，需要将外部端子用绝缘胶带封住。如果对二次回路进行回阻测试时，为防止感应电压导致测量误差以及人员伤害，需要将断路器断开，并先用交流电压档进行确认[4]。

结论：

简而言之，变电工作中的重要环节是继电保护，通过继电保护为变电站的电力体系安全工作运转提供有效保障。通过在安全措施和技术手段这两个层面上，对防止感应电流引起保护误动的改进方法进行讨论。

参考文献：

[1]周春阳，胡忠山，焦华.断路器检修状态下感应电流对继电保护的影响[J].广东电力，2018，08：67-70+78.

[2]兰炜，王啸峰.基于双端接地的高压断路器机械特性校验方法研究[J].机电信息，2019，36：64-65+67.

[3]吴钊，赵庆斌，许书辉，等.具有辅助灭弧室回路的高压交流接地断路器开合感应电流试验探讨[J].高压电器，2019（8）：103–108.

[4]马海杰，罗广孝，徐刚，等.特高压变电站二次设备电磁兼容建模[J].电力系统保护与控制，2017（17）：53–57.