变电站继电保护二次回路的隐患排查技术分析

2022-03-24印海洋

电气技术与经济 2022年5期

印海洋

（国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司）

0 引言

随着社会经济的迅速发展，人民的生活水平和生活品质得到了提高，而对电能的需求也在日益增长，对电能的要求也在不断提高。在变电站的日常工作中，采用继电保护装置可以改善变电站的工作稳定性。但是，在实际操作过程中，往往会出现一些安全隐患，因此，必须及时对其进行检查。

1 开展继电保护二次回路隐患排查工作的重要意义

继电保护是目前电网维护变电站安全的一项重要手段，安装后，一旦发生故障或异常，可以及时作出响应，发出报警，并将已失效的设备隔离开来，防止进一步的破坏。二次回路是目前变电所广泛使用的一种信号传输方式，主要功能是将故障信号传送出去，因而二次回路的运行稳定性将直接影响到继电保护的性能。变电所的继电保护在使用中出现多种故障，主要有短路、断路、接触不良等。这些问题的出现，极大地影响了电网的正常工作，从而降低了电网的稳定。所以，在目前的形势下，对变电所二次线路隐患进行排查，对保证电网安全稳定有着十分重要的作用。

2 继电保护二次回路存在的隐患

2.1 计算方面的偏差

在变电所二次回路的施工中，经常采用计算机等设备以完善相应的施工计划和施工图纸。而这些工作的共性在于，必须进行一系列的运算。但是，目前的电力工业，由于各种客观和人为的原因，导致相关的计算结果有可能出现偏差，从而对工程计划和数据的完整性造成负面的影响，很难达到工程的预期目的。比如，计算出的线路长度与特定的要求长度有一定的偏差，以及自定义的匹配计算中的数据错误等。这些问题将在一定程度上转化为二次回路在运行时的安全隐患，从而影响二次回路的运行。

2.2 二次接线方面

二次接线工作中最大的问题是接线错误，接线端子很难被有效地固定，从而导致接线端的接线质量下降。二次配线过程中出现错误，导致二次环的不稳定，从而严重地影响了继电器的保护效果。同时，造成二次线路出现故障的主要原因是相关工作人员在实施线路工作过程中所采用的操作方法。因此，有关部门必须加强对技术人才的管理和训练，以提升他们的业务技能和技术技能。

2.3 多点接地方面

多点接地是变电所二次回路中常见的一种安全隐患。这主要是因为中央线的电压有一定的偏压，引起相应的相电压的变化，使得相电压的变化要高于正常值，甚至低于标准值。针对三相电压引起的波动问题，采用三相电压均衡方法难以发现并有效地加以解决。由于对相位电压波动的隐患不易发现，导致后期工作出现一系列问题。一些错误的操作会对二次回路的设备和系统造成很大的影响，甚至会导致线路出现大范围的故障，对重要设备造成破坏，甚至危及工作人员的生命。

2.4 元件损毁问题

在长时间的使用中，二次回路的原始设备会随着使用时间的推移而逐渐老化，从而造成安全隐患，而且大部分的安全隐患都是很难发现的。当次级电路中的辅助节点发生磨损或老化时，将会使二次回路的电

流不能正常工作，再这样发展下去，就会使二次回路失去保护功能，从而产生较大的安全风险。

2.5 相电压突变而导致的隐患

相电压的意外升高或降低也是威胁变电站继电保护二次回路安全的重要因素。然而，由于相位应力的增加或减少导致的隐藏风险类型存在一定差异，因此需要单独分析。首先，在变电站继电保护二次回路运行过程中，如果相电压意外升高且其值高于正常电压规范，将影响相关设备继电保护二次回路的故障测量频率，降低二次回路故障信号的可靠性，这会影响其对变电站的保护效果。其次，如果第二个电路的电压在运行期间急剧下降，在最坏的情况下，变电站的接线可能会产生更高的电阻，并且继电保护装置会将变电站的接线检查为故障，从而发出危险信号，这将最终影响保护的有效性。

3 排查继电保护二次回路隐患

3.1 排查端子情况

在日常工作中，对二次线路安全隐患的排查尤为重要，二次线路的接线检测工作非常复杂，而且非常严格。维修过程中，操作人员应根据设计图纸检查各接线端子有无接触不良、磨损、断裂等情况。检查接线端的过程中，操作人员要对接线端的力量进行科学、合理的控制，以免出现由于人工压力过大导致导线断裂的情况。

3.2 绕组特性检查

一些新投产的变电站还存在着二次绕组极性反接、相序错接、记录变率误差等问题。为了有效排除这种危险，变压器工作人员可以将其运用到升流仪上，将电流从一次设备的电流变压器处经过，然后将其与变比进行比较，得出二次电流和二次电压值的变化，如果二者相差很大，则可以认为是变压器的变比记录出现问题；若二者的相位顺序不同，比如将一次电流输入到断路器A相变压器，而保护元件所反映的是B相或C相的电流，则可以判断为相序错误。工作人员也可以科学、合理地运用方便型极性测试仪，对变压器环进行某些极性试验，并能有效检查二次绕组极性反接问题。另外，还要进行电压特性曲线测试［1］。

3.3 回路特性检查

（1）对绝缘进行检验

工作人员可将各电压互感器的二次回路接地线拆下，再利用绝缘电阻仪对地电阻值进行测量，记录后再根据回路的绝缘等级来判定是否达到了绝缘等级，并对多个接地隐患进行有效的检查。

（2）寄生检测

使用万用表检查直流和交流回路是否有寄生现象，各回路是否带电并不受其他环路的影响。对交流和直流的安全隐患进行有效的检查。

（3）在使用前进行充电负载试验

在正式运行前，对负载电流进行输入，保证变压器和测量仪器的准确度，并测量每个次级环路的电气量的幅度和相位，绘制矢量图，分析功角的关系。另外，还要对各个中性线路上的不平衡电流、电压等进行检测，确保二次回路和保护设备之间的连接正确性。

3.4 检修排查技术

在变电站二次回路检查技术中，故障排除技术是最可靠、应用最广的一种。二次回路是直流接地，如果出现EMI等故障，那么就会导致线路短路等问题，所以在检修和检查的时候，可以及时发现和解决这些问题。在检修、排查隐患时，应着重检查二次线路的接线端子，检查接线盒内的导线，核对二次端子的正确性和型号，对环境恶劣的室外端子箱要进行绝缘隐患排查。其次，在检查交流、直流进线等安全装置时，要保证直流回路的断电不超过3s，并对线路上的短路线圈、运行保险等进行逐一检查，以确定存在问题的原因。在检修和排查隐患时，应着重检查回路端子的放电、接头的放电、难闻的气味、烟雾等情况，如果出现以上情况，或者在仪器检测中检测到的数值为0，钢片的浮点太大，必须对回路进行开路检查，找出危险的部位。在检查的时候，如果有异样的声音，有臭味，有发热的感觉，那就是保险丝被烧坏了，二次线圈烧坏了，如果是二次电压为0，那就必须检查一下。在检查的时候，可以利用红外线测温技术来检查变压器和电源回路，红外线测温技术非常精准，可以检查变压器和电源电路中的故障，确定故障的位置，重点检测故障区域，避免故障的发生。在检查二次回路互感器的隐患时，可以采用四端电阻法对变压器的极性及绕组接线进行检测，检查有关参数及精确度是否符合要求。在倒转母线之前，必须检查并排查母线的设计，检查母线的直流回路环和中间的电压等级，以保证二次回路不会出现越级跳闸的危险。

3.5 CPU容错技术排查隐患

近几年，我国的科学技术突飞猛进，许多新技术都应用到了各个领域，其中包括变电所二次回路故障的检查。CPU的容错技术是继电保护二次回路隐患排查的重要环节，它可以在一定程度上减少判断失误的次数，防止机械防护系统在工作的时候出错，防止误操作，在一定程度上降低电气保护系统的安全风险，在进行二次回路安全隐患排查时，采用CPU容错技术，可以减少因硬件因素造成的误判，减少误判的次数，采用CPU的容错技术，可以提高继电保护设备的可靠性，同时还可以利用CPU的容错技术来进行二次回路隐患排查，从而有效地提高二次回路的数据处理和信息共享［2］。

3.6 摇绝缘排查技术

变电所二次线路隐患问题中，摇绝缘是指电气设备，它的作用是检测电气设备是否有故障，但在实际操作中，由于绝缘性能的降低，会造成信号异常。在常规的二次线路隐患检查中，如果发生故障，则有可能是由于电气保护装置的模拟输入插头故障而造成的。若二次线受损，绝缘下降，则二次线的破坏会造成接线箱的短路。同时，由于保护屏上的N相有一接地点，导致B相回路的分支线路多点接地，从而产生了安全隐患。在二次回路的实际绝缘隐患排查中，对二次回路的接线进行绝缘处理，结果表明：故障的主要原因是绝缘子外部保护设备的故障。首先，不停机断路器从母差保护中退出，然后将母差保护屏幕外部的电流接线端连接起来，然后用继电器测试器将正常的电流值加到右侧的终端上，如果设备的电流是对的，则表示母差保护设备的模拟量输入插件是正常的，如果是错误的，则表示母差保护设备的模拟量输入插头有问题。其次，在不停机断路器指针退出母差保护时，在各母线差动保护TA主体接线箱上，可靠地将TA侧附近的电流回路短路，并将其接地至左边，接着，打开对应的电流终端连接器，拆卸母线差动保护屏TA接地点和短路外部电流终端行的短路接线，从TA主体接线箱摇晃连接器一侧，检测TA主体接线盒与母线差动保护屏的连接，检测母线差动保护屏的绝缘状况，并将TA信号不正常的断路器切断，在TA主体接线箱处，将连接端子TA和母线差分保护屏幕二次电流回路在TA主体接线箱上开启，对TA主体侧的绝缘进行检测，并检测TA主体接线箱和TA主体的绝缘状况。

4 继电保护二次回路隐患的防范措施

第一，由于设计不合理、定值问题、制造工艺缺陷、维修质量差等因素，导致继电保护安全事故的发生。为保证电力系统的安全，防止二次回路存在的隐患，必须对其进行整定管理。当操作方式发生变化、保护装置切区时，必须仔细检查整定值。第二，如果二次配线出现问题，会直接影响到电力设备的工作稳定性。所以，合理有效地开展电力设备的配线校准工作是非常有意义的。有关的安装工人在安装电器时，应当预先进行检验。仔细检查变压器二次线圈的实际布置位置、变压器铭牌标志、设计施工图纸与装置图纸是否一致，以避免因图纸不符合而造成线路误差。新开工的项目，相关人员要仔细核查各种继电器的二次绕组的配置，以防止出现保护死区。工作人员对线路进行校验，对电器设备的配线进行全面的校验，以确保配线的精度，使有关设备的功能发挥到最大。第三，维修人员必须严格遵守相关的规程，对其进行定期的检查和记录，并对故障原因进行分析和有效的处理。根据有关规定，定期进行相应的测试，以便在出现故障时及时更换。