继电保护二次回路缺陷及故障处理对策研究

李志刚，丁 宁，成 诚，郑小立，蒋学平

（1.国网宁夏电力公司检修公司，宁夏银川 750011；2.合肥偌天电气科技发展有限公司，安徽合肥 231131）

0 引言

继电保护二次回路在电力系统中的应用，能够实现对电力系统的监测和保护，提高电力系统运行安全和电力系统的集成化水平，有助于降低系统维护管理成本，而且继电保护二次回路有着较大功能优势，对于电力系统稳定、安全运行有着重要作用。但是二次回路缺陷和故障问题，会影响到电力系统运行的可靠性，因此很有必要加强对继电保护二次回路缺陷及故障处理对策进行研究。

1 继电保护二次回路特点

继电保护二次回路是确保电力系统稳定运行的关键部分，是系统必不可少的结构，正是因为其本身功能特点，继电保护二次回路有较高的复杂性。目前，我国电力系统继电保护二次回路主要包括保护装置、电源系统、监测系统等多个部分，实现对于相关设备的低压保护（图1）。为确保有效发挥其保护功能，还需要与其他系统相互配合，这也使得二次回路具有一定的综合性特点。

图1 继电保护二次回路原理

2 继电保护二次回路主要缺陷

2.1 电路检修缺陷

电路检修是保障系统正常稳定运行的重要措施，在电路检修过程中，应结合实际情况以及各个系统、设备特点，科学合理地进行检修和维护工作，以保障电力系统能够稳定持续运行。但是在继电保护二次回路运行过程中，由于其本身结构存在一定特殊性，因此会在检修过程中存留一定的安全隐患，给电力系统的后续运行带来不利影响。

2.2 CT 回路缺陷

CT（Current Transformer，电流互感器）回路缺陷是继电保护二次回路当中需要重点关注的问题，导致此类缺陷出现的主要原因在于开路与输出电流之间差异较大，此时若CT 回路为开路状态，那么该回路开路位置上将会产生较高的电压，威胁相关操作人员的生命安全以及整个电力系统的稳定运行。CT 回路缺陷的主要来源在于设备本身质量问题，如CT 自身以及端子排。除了设备本身问题之外，还可能是由于人为因素影响，操作失误导致没有将回路连片恢复正常，或者出现多点接地情况等。

2.3 直流回路缺陷

直流回路缺陷主要指的是两点接地问题，当出现该故障问题时，整个直流系统都将会受到不良影响，直接导致控制回路电源问题，而且相应保险开关也会断开。如果电力系统的保护回路较为复杂，两点接地情况的出现还会导致线路短路、跳闸等，进而引发大规模系统故障，给供电系统带来极大影响[1]。

3 继电保护二次回路故障处理思路

基于继电保护以及二次回路其本身的特点和复杂性，因此其故障种类相对较多，牵涉的范围较大，故障表现及其所带来的影响也各不相同，这给二次回路的运维管理以及故障检修处理带来了较大难度。为了保障二次回路故障处理效果，就需要明确相应故障处理思路、了解二次回路的原理，以及相应导线、配件的特点和可能出现的故障问题等，只有这样才能准确进行故障分析并采取有效的处理方式。

3.1 观察故障现象

由于二次回路其故障问题表现多样，难以在第一时间判断出故障来源，因此在故障检查处理过程中，应首先仔细观察和分析故障现象，明确故障发生的时间、地点、环境条件以及故障类型等，然后再根据故障现象明确相应检查处理的顺序和方法，同时根据故障特点进一步缩小故障范围，为后续故障排查和处理提供条件。

3.2 分析故障原因

在明确故障现象之后，需要结合以往的经验以及二次回路自身的特点，综合人为因素以及故障相关记录信息，合理确定故障排查顺序，应优先检查易发生此类故障的线路、设备等，然后再检查其他回路，按照先易后难的原则进行故障原因分析，并根据故障现象确定故障的主要原因，提高故障排查效率。

3.3 故障查找方法

现场故障检查策略主要包括以下5 种。

（1）顺序检查法，即按照现场检修规程，先进行外观检查、定值检查，然后再进行测量绝缘、电源测试以及保护性能检查，对相关回路、设备等进行全面检查和装置调试，以此确定故障点，该检查方式相对较为耗费时间和精力。

（2）逆序检查法，主要是针对微机保护装置误动问题进行故障检查的方法，即从结果出发逐级向上进行故障查找。

（3）分段处理法，主要是针对同一微机保护装置的不同部分进行分段检查，例如，在对光纤通道进行检查的过程中，可将其进行分解，分别对光纤装置以及外侧光纤通道进行检查来判断故障问题点。

（4）替代法，主要是针对微机保护装置内部故障的查找，可使用规格相同、性能良好的元件进行替代，若故障消失则说明原有元件损坏。

（5）最后是整组实验法，该检查方法是通过对继电保护装置的动作时间以及相应逻辑关系进行分析，通过故障重现来进行故障判断。

故障查找的方法主要有以下3 种：①测导通法，借助多用表，对回路电阻进行测量，通过欧姆表明确断点，这种查找方法对于不带电的回路检查效果较好，而且检测结果准确性较高；②测电压降法，该方法主要是针对带电线路的断点检测，也是应用多用表进行故障定位，通过电压档检测回路中元件的电压差来判断断点位置；③测对地电位法，主要是通过对回路中各点对地电位的分析来查找断点，该方法在实际应用过程中还应做好相应的防触电措施，以此保障工作安全[2]。

4 继电保护二次回路故障处理对策

继电保护二次回路故障不仅会造成电气设备损坏，甚至还会导致整个电力系统崩溃，因此通过相应的措施进一步提高二次回路运行的稳定性、可靠性和灵敏性是十分重要的。

4.1 建立在线监测系统

在线监测系统能够进一步提升继电保护二次回路运行的稳定性和可靠性，提升故障处理检查的效率，同时还能降低故障检查过程中的复杂性和困难程度。在线监测系统属于智能化系统主要包括主站系统、后台系统和终端设备，在这3 个部分的协调配合之下，实现对二次回路的在线监测、数据收集、信息分类以及相应故障诊断。其中，主站系统是整个监测系统的核心部分，能够实现对于相关线路和设备的在线监测和数据处理。终端设备能够实现相应数据的采集、分配和过滤，在回路运行过程中，一旦发生故障或出现数据运行异常的情况，端站设备会将分析采集到的数据信息并进行故障诊断，然后将收集到的数据信息进行归纳汇总、形成故障报告，最后发送到站点。相关操作管理人员则以此为依据进行分析、确定故障点并制定故障处理方案。

在线监测系统的建立和科学应用，大大提高了故障诊断的效率，对于提高故障处理水平、保障系统运行稳定性有着积极作用。

4.2 CT 回路故障处理

CT 回路故障问题是继电保护二次回路当中的主要问题，对于整个电力系统有着极大影响。如果CT 端子排质量较差，其技术水平和相应标准要求较低，虽然能在一定程度上满足系统运行要求，但是当出现较为专业的电路开路技术故障情况时，CT 回路隐患问题就会暴露出来、影响系统的正常运转。为保障回路运行质量效果，对于CT 故障缺陷应加强采取相应安全预防手段。

（1）为保障出现CT 回路故障时能够及时、有效采取相应处理措施，相关技术人员应结合CT 回路实际情况以及缺陷问题，有针对性地制定相应事故处理方法，以此提高相关工作人员的应对能力，保障设备运行安全。

（2）在故障处理过程中，为确保相关工作人员的生命安全，要求必须要使用绝缘性较好的工具，这不仅能保障继保工作的安全性，同时还能降低CT 回路多点接地事故发生的概率。

（3）处理CT 回路故障时，应先对设备进行接地处理，确保接地的可靠性，避免设备遭受不良影响，然后将端子封闭，在断开CT 连片之后再更换端子。

（4）完成相应故障处理之后需要拆除临时接地点，并且在CT 回路断开时严禁使用安全保护措施。

4.3 直流回路故障处理

判断直流电路的主要方式就是当某一支路电流切断之后，其接地母线电压不断上升，因此在对直流回路故障进行检查的过程中，应对接地支路的接地点进行逐步检测，其检查顺序为先室外、再室内，先旧设备、后新设备。在进行故障处理的过程中，如果出现了短路现象，应先确定线路短路的原因。导致直流回路短路的主要原因有以下两种：一是人为操作不当、误碰导致的短路，二是连接回路线错误引起的短路问题。针对不同短路原因，应采取不同处理措施解决故障问题。

实际上，为了避免出现直流失电或自动装置误动等情况，处理直流回路故障时应事先对系统进行风险评估，并根据评估结果采取有效的预防处理措施，以避免对系统其他部分造成不良影响[3]。

5 结束语

综上所述，继电保护二次回路存在的主要缺陷主要包括电路检修、CT 回路以及直流回路3 个方面，在故障处理过程中应先观察故障现象，再进行故障分析，并通过相应技术措施实现故障查找定位，最后有针对性地采取处理措施，以此确保系统运行的稳定性。随着对继电保护二次回路缺陷和故障问题的研究实践，我国电力系统运行稳定性将得到进一步的提升。