变电站继电保护二次回路隐患排查方法研究

毛天宇

（扬州供电公司，江苏 扬州 226000）

0 引 言

电力资源是生产、生活中的一种重要能源，为了保证变电站的正常运行，必须对一次设备实行继电保护。然而，由于二次回路在变电站的运行中仍然存在着一些潜在的安全隐患，影响到实际的继电保护工作的开展，因此在目前的变电站运行中必须对二次回路的安全隐患进行有效的检查和处理。

1 继电保护二次回路的优势

继电保护是保障装置安全可靠运行的重要手段，按其功能划分为数据测量、逻辑判断和执行3大模块，只有3者共同作用，才能使电网稳定、安全的工作。继电器的结构类型可以划分为机电型、整流型、晶体管型、集成电路型以及微机型。继电保护设备可使电网的故障迅速消失，减少故障的发生。继电保护二次回路的优势如下。

（1）二次保护装置的结构简单、重量轻、拆卸方便，因而在安装、检修、维护时不会耗费太多的人力和物力，从而可以节约成本，提高经济效益。

（2）二次保护装置采用的是高科技产品，生产工艺先进，可以有效提高装置的质量，保证装置的稳定和安全性。

（3）自动控制技术与继电保护二次回路设备相结合，提高了设备的工作效率，并能根据自己的动作迅速做出相应的反应，为电网的安全提供了保障。

（4）通过二次回路的有效防护，大大提高了线路的抗干扰能力，并能有效抵御电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）所造成的干扰。

2 变电站继电保护二次回路存在的隐患

2.1 计算方面

施工环境的变化使得与设想的计算结果出现偏差，错误的计算会导致二次回路出现隐患、继电保护装置的运行出现问题。对于继电保护装置，需要精确地计算，以保证装置的安全、平稳运行。即使是十分微小的错误，也可能使得保护装置出现故障。为了使电力系统能够处于持续供电的状态，符合保护装置运行的环境，需要谨慎地计算，让电力系统处于安全稳定的状态，为人们的生活提供便利[1]。

2.2 二次接线方面

二次接线的安全隐患主要是接线端子无法很好地固定，导致相应的接线端接触不良，将导致变电站二次回路的不稳定，从而使其保护效果下降。同时，造成二次回路线路故障的原因与工作人员在线路工作中的操作方法有缺陷相关。因此，相关主管部门应加强对技术人员的管理与训练，提高他们的专业水平。

2.3 多点接地方面

二次回路中存在多点接地的问题，使得中性线的电压出现偏压，可能出现相电压升高和降低的情况，但是在三相电压平衡中难以及时发现，需要强化系统故障的改进和优化。当相电压升高时，若线路出现正方向的故障，电压偏移和方向元件在判别时存在的难度较低，保护继电器时能有效地确保其运行的可靠性和稳定性。但是如果是反方向的故障，若整定值和电压值出现偏移变化，就可能使得接地距离和继电器以及工频变化量的继电器出现误判，进而出现错误动作。而就相电压降低而言，若线路出现正方向的故障，当接地点之间存在抗阻，不会出现偏移电压较小，此时继电器可以正常工作。但是出现反向故障之后，即便是接地距离的继电器和工频变化量继电器没有误判和误动，也可能在零序功率方向的继电器出现误判。

3 二次回路隐患排查方法

3.1 调试排查法

调试排查法是设备在不稳定状态下进行故障诊断的一种重要手段，它可以根据设备的工作特点，对设备的各种故障进行分析，并将其作为设备的调试和检查指标。该方法易于掌握，具有很好的针对性，而且分析的结果也比较准确，因此受到了大家的认同。在二次回路的安全检查中，可以采用这种方式，对每一个潜在的危险进行检查[2]。

3.1.1 常规变电站调试排查

针对电缆的调试和排查，采取分段计量的方法进行测试，既能降低检查工作量，又能确保检查结果的准确性。对AB段电缆进行检测，将其连接到电阻器上，测量该线的两端阻值是否为0。如果为0，则视为该线缆有故障，此时断开；若不是0，则视为该线缆工作正常。在电缆故障时，通过减小测量距离、消除非零点，最终锁定故障部位，发现安全隐患。对闭锁电路进行调试和排查，并对隔离回路进行检测，并采取与电缆调试检查相同的方式，对各回路进行调试和检查。在检查时，必须将闸门关闭，以完成多个回路的检查。对控制开关和闸门进行检查，并对其连接和断开的线路进行检查。通过改变开关和水闸的位置，可以检测出流经其线路的电流，以确定设备有无异常。

3.1.2 智能变电站调试排查

类似于电缆检查，逐一检查每一部分，找出问题所在，并及时进行维修。对于智能终端的调试，在输入端，采用非参数作为变量，对每个变量的操作区间进行了调试。其他参数在调试期间不发生变化，若变量能够在安全范围内正常工作，说明与此参数有关的终端控制装置没有任何危险；反之，则视为智能控制终端存在安全问题，必须及时更换或维修。为了检查设备的调试，在连接二次回路前，由控制器对每一台设备进行测试。若设备性能正常，则视为安全；否则，设备无法正常工作，有回路故障。在对控制单元进行调试和排查时，主要采用硬件电路测试，通过使用万用表等设备，逐个检查各单元的焊接和线路布置，以保证控制单元能够根据预定的控制要求，有效地控制二次循环的运行。按照以上方案进行了调试，确认无误后方能正式投入运行，从而防止了二次回路的安全隐患。

3.2 检修排查法

这种方法是为了解决二次回路短路等问题，在变电站发生故障后进行检查和维修。根据以往的工作经验，找到问题的源头，通过确认找到问题所在，然后使用维修设备对故障进行处理。针对不同的检修变电站进行不同的检修排查。

3.2.1 常规变电站检修排查

传统变电站由变压器、电缆、AC输入组件、CPU、断路器、开入开出部件、 AC输入部件、人机交互部件以及A/D变换部件等组成。一般情况下，通过二次回路的异常特征，判断出故障的位置，然后通过检查装置，找出故障的部位，确定设备和线路，然后按照维修的程序，对故障的原因进行分析，并进行相应的处理[3]。

3.2.2 智能变电站检修排查

与传统的变电站相比，智能化变电站能引入更多的智能化设备。它加入了智能终端，能够从终端读出二次回路的各种参数，根据数据的变化来判断是否有安全隐患，并根据判断的结果进行维修，可以极大程度地减少安全事故的发生。针对这种类型的变电站二次回路检修，建立了一个目标函数，根据功能的变化给出判定结果，确定各装置的运行状况有无异常。在实际操作中，根据智能终端的分析，对特定的设备和线路进行细致的检查，获得详细的危险信息，并根据维修流程进行维修。

4 变电站继电保护二次回路隐患排查对策

4.1 完整的接线

在日常的变电站中经常会发生电流互感器（Current Transformer，CT）回路质量问题、电压互感器（Potential Transformer，PT）回路断线等问题，从而造成二次回路的安全问题，一旦发生故障，就会面临停机、退出保护等问题。维修时要加强对 PT回路短接现象的重视，力求对 CT的品质进行严格的控制，尤其是在具体操作中，要对 PT回路的出线、断线进行检验，并按二次回路的设计图纸逐一查找、逐一排除。与二次回路的设计图纸结合，对 PT三次接线、二次刀闸、一次熔断器的安装和接触进行检查，以彻底消除二次回路中的各类安全隐患。同时，在 CT的选择上，工作人员要做好大量的调查工作，做好实验和检查，以保证 CT的质量。在此基础上，还要定期对 CT回路进行校验，以强化 CT循环，确保二次循环的全面检查，并适当地结合有关的历史资料，进行进一步的检验。另外，要注重设备保养，定期进行各种检查和保养，尽量避免和防止人为因素造成的危险[4]。

4.2 切实加强多CPU容错技术的应用

随着我国经济的快速发展，对电能的需求与日俱增，对二次回路安全隐患的排查也越来越严格。为使继电器二次回路的安全隐患能够得到及时的检测，采用CPU的容错技术是非常有必要的。在 CPU容错技术的应用中，它能够实时监测各类硬件的工作状态，并利用多种传感器对二次回路的各类电气设备的工作状况进行实时监测。当出现异常时，能够及时向有关部门报告。在采用 CPU技术进行二次回路的控制时，要注意数据的共享，确保系统的稳定工作。

4.3 制定严格的二次回路隐患排查制度

在对变电站二次回路进行隐患排查时，要制订出一套合理的检查方案，并在实际工作中建立一套科学的检测体系，对存在的问题进行整改。在进行检查时，要严格遵守检查制度的规定，确保各项隐患的排查工作都能做好，同时还要对工作人员的工作进行考核，提高工作人员的工作责任心，能够及时发现各种问题。在进行隐患排查时，可以采取多种方式。为了确保调查工作的及时、准确，必须对二次回路的各类安全问题给予充分的关注，并采用多种不同的方式进行检查。二次回路的工作环境不同，所产生的各种安全风险问题也各不相同。

要使电力系统安全可靠的工作，就必须合理地选取安全隐患的排查方式。排除法是一种常用的维修方法，它可以对故障进行逐个检查，及时准确地定位故障所在，及时排除故障，确保设备的正常工作。在进行问题排查时，要根据现场的实际情况，认真仔细地检查每一个部件，发现问题，加以处理。

4.4 运行环境优化

环境决定了电力系统的正常运转。要尽量消除二次回路的隐患，就必须尽量改善操作环境。在进行安全隐患检查时，员工要对二次回路有一个比较清楚的了解，清楚它在维护中的功能和作用，能及时地维修和更换设备，调整各个工作装置的关系，保证系统的正常运转。同时，工作人员应充分考虑各种因素，使其能够最大限度地改善和优化主要的操作环境，使其能够正常运转[5]。

4.5 采取多元化的方法

由于二次保护系统在不同的工作环境中，其安全隐患也是不同的，因此在进行隐患排查时，要采取有效措施，深入到事故现场进行隐患排查，尽量使隐患排查达到最优。加强各种方法的运用，特别是要根据工程实际，强化隐患分析。通常情况下，排除法是最常用的一种，它可以通过对各种故障进行逐一的分析和仿真，从而发现问题所在，并进行相应的改进。另外，在平时的工作中，要加强设备的保养，严格按设计图纸来确定其操作方案，最大限度地保证隐患的消除和安全。

5 继电保护二次回路维护检修的方法

5.1 电流检修法

在差动保护装置中，CT是关键设备，同时也是构成差动保护模式的重要因素。在对电流互感器进行安装使用过程中，需要对它的具体型号进行合理选择，保证型号、规格的合理无误。一般来说，最好是采用差动保护专用的D级别CT。同时在经过保护装置外围的稳态短路电流时，在电流值达到最大后把差动保护回路的二次负荷控制在10%范围内，不能超出这一范围。

5.2 负荷检修法

在变压器工作时，负载过大也会对其造成影响，即超负荷工作，从而缩短其工作寿命。差动保护在运行时应严格控制电流互感器的负载，根据实际工作需求，适当减小其励磁电流。另外，减少二次负载的常用方法有优先选用弱电控制的变压器，并定期检查变压器的工作和操作状况，以保证变压器的正常工作。

5.3 质量检修法

当前电力市场中，CT的产品种类有很多种，不同的类型所适用的范围也不同，在具体选择时需要结合系统的保护方式来确定，根据保护装置来选择。对于测电流过大的继电保护装置来说，在进行差动保护过程中，会导致CT的饱和难度进一步增大，也就提高了差动保护装置的工作性能。一般来说，这种互感器的励磁电流是非常小的，基于它的这种特性，对于失衡电流也可以起到很好的控制作用。

6 结 论

随着我国电力工业的迅速发展，必须加强对二次回路的保护设备的改造与研究。为了促进电力企业的发展，必须对二次回路进行深入研究，分析二次回路的故障，以便在发现故障后及时做出判断，并采取相应的对策。