浅谈电力系统电气二次回路的故障与防范策略

摘  要：近年来，伴随着我国社会经济的高速发展，社会用电需求也逐年增长，我国也在不断加快电力系统建设来满足用电需求。电气二次回路是电力系统重要的功能性部件，对于电网的稳定、高效运行具有重要意义，但是二次回路也是电力系统中故障率较高的设备，如何及时发现并处理电气二次回路故障、采取合理防范措施降低故障率，已经成为近年来电网建设中亟待解决的难题。本次研究正是在这样的背景下展开的，首先对电力系统电气二次回路进行了简单介绍，从电源性质、用途等方面对二次回路进行了分类;然后分别分析了电压互感器、电流互感器以及继电保护系统的二次回路故障;最后，从遵照工作规范、提升专业技能、把控修改流程三个方面提出了电气二次回路故障的防范策略，以降低二次回路的故障率，推动电力系统的安全、稳定、高效运行。

关键词：电力系统;二次回路;电网建设

中图分类号：TM645       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）10-0042-03

Abstract：In recent years，with the rapid development of China’s social economy，the social demand for electricity is also increasing year by year. China is also accelerating the construction of power system to meet the demand for electricity. Electrical secondary circuit is an important functional component of the power system，which is of great significance for the stable and efficient operation of the power grid. However，it is also a high failure rate equipment in the power system. How to detect and deal with electrical secondary circuit faults in time and take reasonable preventive measures to reduce the failure rate has become an urgent problem to be solved in the construction of the power grid in recent years. This research is carried out under this background. Firstly，the electrical secondary circuit of power system is briefly introduced，and the secondary circuit is classified from the nature and use of power supply. Secondly，the secondary circuit faults of voltage transformer，current transformer and relay protection system are analyzed separately. Finally，the secondary circuit faults are modified according to the working standards，professional skills and control. In the three aspects of the process，the prevention strategies of electrical secondary circuit fault are put forward to reduce the failure rate of secondary circuit and promote the safe，stable and efficient operation of power system.

Keywords：power system;secondary circuit;power grid construction

0  引  言

伴隨着我国用电需求的不断攀升，对电网系统的要求也越来越多，在这样的背景下我国也开始了大刀阔斧的电网改造工程，这一升级一方面是提高电力系统负荷、增大电力产能，另一方面则是大力引入智能化、自动化、信息化系统，加快智能电网建设，提升电网运行效率，保证电力系统的安全、稳定运转。电网的大规模改造也给电气二次回路提出了新的要求，在引入智能化电网的概念后，二次回路也需要更高的逻辑性来满足控制需求，这也体现出二次回路的重要性。但是在国家电网的运行过程中，电气二次回路一直有着较高的故障率，这也严重影响了电力系统的稳定运行。在电力系统的故障中，一小部分是由于一次系统各个设备自身的故障，而其他大部分则是由于电气二次回路的故障所引发的，因此，电气二次回路的故障防范对于电力系统的正常运转就显得尤为重要。本次研究正是在这样的背景下展开的，主要对电力系统电气二次回路的故障进行了分析，并提出防范二次回路故障的具体措施。

1  电力系统电气二次回路的简介与分类

1.1  电力系统电气二次回路简介

在电力系统的运行过程中，电气二次回路主要发挥着控制、保护、防护等作用，是保证国家电网安全、稳定、高效运转的关键设备，主要包括信号回路、保护回路以及控制回路等。考虑到电气二次回路的重要性，要保证电力系统的正常运转，就必须重视二次回路的故障检测与防范，根据不同电气二次回路的功能与结构特点，建立相应的故障防范预案，降低二次回路故障率，减少电力系统故障的发生。

1.2  电力系统电气二次回路的分类

电气二次回路是对电力一次系统进行监视、控制、保护和调度所需要的自动监控设备、继电保护装置、远动和通信设备等组成的辅助系统，其特点是低电压、小电流，以信息系统、辅助系统为主。

电力系统电气二次回路的种类复杂，如按电源性质对二次回路进行分类，则可以分为以下三类：

（1）交流电流回路：主要由一次设备电流互感器、二次侧供电给测量仪表及继电保护等所有电流元件构成的回路;

（2）交流电压回路：由一次设备电压互感器、二次侧及三相五柱电压互感器开口三角、供给测量仪表、继电保护、信号电源等構成的回路;

（3）直流回路：输出经变压、整流后的直流电源，作用于继电保护和自动装置等信号电源与操作电源。

若按照电气二次回路的用途进行分类，则可以将其分为以下四类：

（1）测量回路：主要用于测量电气设备的电流、电压、电阻、电能、温度等运行参数;

（2）信号回路：主要用于传输监控LCU等自动装置信号，包括开关断路器位置、自动装置状态等;

（3）操作回路：主要包括控制开关、熔断器、继电器、接线端子等从操作电源到断路器线圈之间的所有电器元件，用于断路器和隔离开关的电气闭锁与操作等;

（4）通讯网络：主要用于自动装置、监控装置、继电保护装置之间的通讯联结的电气回路。

2  电力系统电气二次回路的故障分析

2.1  电压互感器二次回路故障

电力系统电气二次回路的故障种类复杂、故障原因多种多样，其中，电压互感器的二次短路是较为常见的二次回路故障之一。二次短路将会破坏到电压互感器中的熔断器，导致快分开关闸出现跳闸，保护装置也会随之断线。因此，如果电压互感器二次回路出现接触不良、断线故障后，保护装置也将马上失去作用，这也意味着电压互感器在出现断线故障后，正常的故障提示信号无法启动，这也导致工作人员很难第一时间发现二次短路故障。因此，电力检修人员必须重视电压互感器的定期检修，防止因二次回路故障而导致的电力事故发生。

2.2  电流互感器二次回路故障

除了电压互感器二次短路外，电流互感器的二次侧开路、多点接地也是常见的二次回路故障。在电流互感器出现二次侧开路后，回路仪表将会直接降至零点，如果回路仪表出现时有时无的现象，则说明二次回路出现半开路故障，也即是二次回路中部分线路接触不良。另外，二次侧开路不仅会导致回路仪表指示异常，还可能会引起电流互感器震荡并有噪声出现，有时在二次元件的端子、线头处甚至会出现放电、打火、冒烟等现象，严重的话将导致火灾事故的发生。

2.3  继电保护与控制回路故障

断路器控制电源是电力系统的关键回路，如果出现故障则会导致正常操作无法进行;而对于继电器而言，如果没有了控制电源则会导致自动控制系统发出信号。断路器回路故障的原因是多方面的，如线路接触不良、二次回路短路、二次回路的监控不到位、控制电源关闭等都会导致断路器故障。在出现二次回路故障后，断路器无法将回路断线信号发送出去，从而导致电路的正常合闸与跳闸无法实现，进而导致更为严重的电力事故。另外，需要注意的是，如果保险丝被烧毁或者是继电器合闸机械发生故障时，合闸的功能同样会受到一定程度的影响，也会造成严重的电力事故。

3  电力系统电气二次回路故障的防范措施

在电力系统中，必须防患于未然，提前做好防范措施，纠正不规范的操作，对各类故障早发现早解决，将预防工作放在首位。在具体的电气二次回路运行过程中，必须提醒施工人员严格遵守工作规范，不断提升工作人员专业技能，严格把控二次回路的修改流程，从而将二次回路故障率降至最低。

3.1  施工人员严格遵守工作规范

电气系统的安全、稳定运行离不开施工人员的规范化操作，要想减少电气二次回路故障，首先应从施工人员抓起。电力施工人员必须严格遵守国家电网发布的《十八项电网重大反事故措施》，加强自身行为规范，树立安全意识，真正认识到安全生产的重要意义。电力施工人员在现场处理电流互感器二次回路故障时，应结合现场实际状况找出故障位置，通过减少一次负荷电流的方法来降低二次电压，并将现场情况及时向调度汇报;如果电流互感器出现严重故障，则必须在安全转移负荷后才可进行停电操作。对于电力系统的装置误动，电力施工人员应首先考虑交流回路是否零线断开，在维修过程中必须做好人员防护措施，科学使用多用表测量直接电阻。

3.2  不断提升工作人员专业技能

除了加强电力施工人员的行为规范外，还必须重视工作人员的专业技能培训，不断提高工作人员的专业化水平与安全意识，将电气二次回路故障率降至最低。在大量的新技术、新设备不断投入电力系统中的背景下，保护装置的安全性与可靠性就显得尤为重要，这也对电力工作人员提出了更高要求。工作人员必须加强对自动控制装置与微机保护的监控，避免二次回路出现短路、断路等故障。对于电缆的使用而言，工作人员要严格避免直流电与交流电共用一根电缆;而在直流电预案系统中，必须分辨清楚电源的正负极引线，避免错接、混接的情况出现;对于新装的电路互感器，在运行之前工作人员应做好极性检测。

3.3  严格把控二次回路的修改流程

电气二次回路的修改是电力系统的常见操作，也是导致二次回路故障的主要原因之一。因此，必须严格把控电气二次回路修改，做好二次回路修改方案的审核。必须在第一时间对底图进行修改，并进一步修改运行控制、继电保护人员的电路图纸;对于修改之后的设计图纸，一定要在第一时间交给直管调度的继电保护单位。必须防范寄生回路的出现，在修改二次回路的过程中及时拆除无用线路;在对直流回路进行修改后，则必须展开科学的传动实验，有条件的电站要开展整组试验，模拟多类型故障。而在修改电压二次回路以及电流二次回路后，必须立即对二次回路修改的正确性进行检验，可以选择使用负荷电压和电流进行检验，二次设备的接线工作必须和设计图纸完全一样。

4  结  论

通过以上分析可以发现，电气二次回路的故障防范对于电力系统具有重要意义，要想保证电力系统能够持续、稳定地生产、输送电能，就必须保证各个电气二次回路的稳定性，从而能够在电力系统出现异常情况时迅速做出应急反应，降低电力系统事故率。因此，对于电气二次回路系统，必须时刻提醒工作人员严格遵守工作规范，不断提升工作人员专业技能，严格把控二次回路的修改流程，不断降低二次回路故障率，为电力系统的安全、稳定运行保驾护航。

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作者简介：陈龙锋（1987.05-），男，汉族，福建莆田人，电气中级工程师，本科，研究方向：变电站安装及调试。