继电保护二次回路的缺陷与对策研究

刘佰龙

（国电电力大同发电有限责任公司）

0 引言

继电保护装置的正常运行是发电厂站安全稳定工作的基础，继电器二次回路中存在的缺陷，会导致继电器保护装置出现拒绝启动或者误启动的情况，对于发电厂站的正常安全运行有重要的影响。而在继电保护二次回路缺陷无法短时间消除的情况下，必须考虑是否停止该发电厂站的供电，并对其进行有效的处理，从而确保电力系统的安全、稳定运行。

1 继电保护二次回路概述

在电力系统运行的过程中，继电保护装置是针对系统的故障或者异常情况展开隔离或者报警的重要装置。由于电力系统在发生故障后，很容易导致电流电压出现较大的变化，从而进一步给周边的电气设备带来不良的影响。因此需要继电保护装置具有良好的速动性、灵敏性以及可靠性，使其在电力系统出现故障时，能够及时切除故障线路或者设备，减少电力系统、设备在大电流低电压中的运行时间，使电力系统的可靠性得到有效提升[1]。通常情况下继电保护装置的动作时间需要保持在0.04～0.08s以内，根据不同的需求，可以将响应速度提升到0.02～0.06s以内。而其在运行的过程中误动作或者拒动作，都容易造成较大的影响，为此需要保证继电器回路具有较高的安全性与可靠性。

继电保护二次回路通过将二次设备进行相互连接，使其能够对一次设备的工作情况进行全面的监测，通过及时反馈一次设备的工作情况，可以及时对异常和故障现象进行有效的控制和保护。但同时，继电保护二次回路的接线较为复杂，回路的隐蔽性较高，很多缺陷直到电力系统发生故障时才可能被观测到，也对继电保护装置的正常运行带来了不良的影响[2]。因此，相关人员需要进一步加强对继电保护二次回路常见缺陷的充分研究，了解缺陷的具体情况，并采取有效的措施进行全面控制，以提升继电保护二次回路的可靠性。

2 继电保护二次回路常见的缺陷类型

2.1 电流互感回路缺陷

电流互感回路缺陷，是指电流互感器回路存在接地或者输出异常而导致电流互感器输出电流过大的情况。当电流互感器输出电流过大时，会导致该回路出现分流，使继电保护二次回路无法正常启动。同时电流互感器回路开路缺陷，会导致回路开路处存在高电压，从而使电力系统的安全性受到影响，也对电力设备的正常运行带来不良影响[3]。而导致电流互感器回路开路存在缺陷的原因主要有两个方面：一方面是人为因素，比如操作人员在继电保护装置的检查、维护工作后，没有及时恢复电流互感器连片的情况下，电流互感回路存在开路情况；而另一方面，则是继电保护装置存在质量问题，比如电流互感器、端子排出现质量问题，使电流互感回路出现开路缺陷。

2.2 电压互感回路缺陷

电压互感器在使用的过程中，非常容易出现回路断线问题。当电压互感器出现回路断线时，部分继电保护设备无法正常工作。同时，二次计量监测回路也无法监测一次设备的运行数据，从而使继电保护失去效用，无法对一次设备出现的故障做出及时的保护处置。另外，互感回路存在多点接地的情况下，也会导致相关问题的产生。例如在开关柜出厂时，二次中性线回路的接地点需要与开关柜柜体进行连接，并在安装的过程中与控制室、接地网进行连接，从而导致多点接地缺陷的出现[4]。另一方面，在发电厂站改造的过程中，由于人为疏忽等因素的影响，导致电压互感回路的二次中性线接地点接错，也会引起相关缺陷的产生。同时，在电压互感器进行绕组施工的过程中，施工人员的技术能力不足，很容易造成电压互感器绕组的多点接地缺陷。而在设备长期运行的过程中，由于击穿的作用，也有可能引起电压互感回路多点接地现象的出现。

2.3 直流回路缺陷

直流回路接触的设备较多，其存在缺陷的原因也较为复杂。通常情况下包括操作回路缺陷、直流回路接地、短路以及信号回路4个缺陷。

1）操作回路缺陷。该缺陷主要是在二次接线的过程中，由于涉及的地点和元件较多，在接线的过程中存在接线错误的情况，从而导致回路无法正常工作。通常情况下操作回路中由指示灯、控制板等设备共同组成。在操作回路出现缺陷的情况下，首先需要找出是否是二次回路存在接线问题，然后再查看断路器是否存在相关的问题。

2）通常情况下直流回路并不需要进行接地，若仅仅发生一点接地的情况时，并不会给直流回路的工作带来影响。但在其运行的过程中，若出现多点接地的现象，不同的接地地点使直流回路的故障存在不同的影响，可能导致保护设备出现误动或者拒动的情况，同时也会进一步引起熔断器熔断、电源短路等问题[5]。

3）直流电源短路。通常情况下导致直流电源短路的主要原因为人为因素，工作人员操作过程中的误判、误操作，可能引起元件短路情况。在遇到相关问题时，可以查明短路的位置，进行处理后，恢复空气开关即可。而另一方面的原因，则是由于电源回路的接线存在问题。

4）信号回路缺陷，通常可以在设备正常运行的过程中进行查看并发现该缺陷。比如光字牌、喇叭、指示灯等信号指示器在使用的过程中，很容易由于电压电流的冲击或者长期带电的影响而出现损坏现象。

2.4 断路器控制回路缺陷

断路器控制回路在二次接线的过程中涉及的元件和接点较多，比如控制把手、指示灯等设备。在接线的过程中若断路器控制回路的设计、接线存在问题，会导致控制回路无法展开正常的传动，同时由于二次接线较为复杂，传动缺陷若没有被及时发现，会进一步导致把手操作失灵、指示灯出现异常等情况。同时，在接线的过程中闭锁回路的接点异常以及断路主触头与二次辅助接点的接触不良，也会导致回路缺陷情况产生。此外，断路器在运行及操作过程中，操作机构若存在问题以及自投装置或者重合闸回路存在问题时，都会导致断路器控制回路无法正常工作。

3 继电保护二次回路的缺陷处理对策

3.1 电流互感回路处理

首先，在对电流互感回路进行处理的过程中，需要确保电流互感器的质量。在选择电流互感器时，需要对厂家的资质进行审查，并在安装前对电流互感器的工作效果进行检查，从而避免相关问题的出现；其次，需要确保电流互感器端子的质量，一方面需要采用质量较好的电流互感器端子，确保其质量符合实际需求。另一方面则需要在现场测量电流互感器电阻的过程中，全面检查电流互感器的连片接触情况，从而提升其可靠性。此外，在定期校验的过程中，需要进一步加强对设备的维护和检查，不但需要全面检查电流互感回路中的电阻和绝缘状况，还需要根据告警信息建立定期维护检查制度，对设备的工作情况进行全面的检查。同时，还需要建立严格的操作和维护监督责任制度，尽量减少人为事故的发生；最后，电流互感器回路应当保持一点接地，并在安装和检查的过程中检查其接地情况。

3.2 电压互感回路处理

在电压互感回路处理的过程中，首先需要检查回路的薄弱环节，比如熔断器、刀闸辅助接点等部位，为了保障检查过程的安全，需要确保二次回路是否存在有人作业的现象。一方面，需要检查熔断器是否因短路而熔断或者复合开关无法正常工作，从而判断该回路是否发生过短路现象，若存在短路情况，则需要对各个接点、接地点进行有效的处理，消除短路情况，并更换已经熔断的熔断器或者出现故障的复合开关[6]。另一方面，需要进一步加强对熔断器接触情况的检查。在检查的过程中需要对熔断器底座的卡弹压力进行检查，确保其拥有良好的接触面积，若熔断器卡弹压力较低时，则可以采取对应的措施进行临时处理。同时在设备大检修的过程中，更换熔断器底座。

其次，需要检查电压互感回路二次刀闸辅助接点的接触情况。当一二次刀闸接触不良的情况下，会进一步导致电压互感回路出现故障现象。在设备运行的过程中，可以对一二次刀闸机械转换情况进行临时处理，并在设备检修的过程中通过对接点接触的转换调整，或者更换等方式，确保辅助接点的接触良好，从而减少电压互感回路问题的出现。

再次，为了进一步减少人为因素导致的缺陷，在展开电压互感回路改造的过程中，需要对配线和改线工作进行合理的设计。一方面需要做好前期的安全保护措施，另一方面则需要对电压互感回路进行绝缘保护，然后展开技术交底，以确保现场施工人员能够规范展开作业。同时，在电压回路检修的过程中，需要确保回路接线的紧固情况，并对各个节点、接触情况进行检查，当接触存在一定问题时，需要对其进行调整或者更换，以减少相关问题的出现。

最后，需要确保二次回路的一点接线，以及与三次回路的相互独立。由于在电压互感回路中，二次回路的接线通常与三次回路的中性线共用一根电缆芯，很容易导致二次回路存在对应的缺陷。在现代变电器改造的过程中，微机保护的应用导致二次回路与三次回路共用中性线，很容易产生零序方向保护误动的现象。

3.3 直流回路处理

直流回路缺陷的处理过程中，需要根据不同的缺陷问题采取针对性的处理方式，具体包括以下几方面：

1）操作回路缺陷的处理。该回路的处理过程中，首先需要了解直流互感回路的控制原理，并在此基础上对控制时的指示灯信息进行梳理，并对断路器的工作条件进行全方位的梳理，从而找出相关问题的产生原因，并针对性地调整操作回路缺陷，使相关问题得到有效解决。

2）直流回路接地缺陷的处理。首先，需要对出现该缺陷的部位进行全面调查，断开支路电源，并对绝缘体的磨损情况进行检查。一方面需要通过巡检的方式确保检测过程的可靠性。另一方面，在直流回路接地缺陷的检查过程中，其最终的检测结果与实际结果可能存在一定的延时，因此不能与断开支路时的电源检查同时展开；其次，需要采用万用表监控直流母线的电压情况，当该支路电压断开时，直流母线的电压会有所升高，也就表示该支路存在直流接地情况。在查找的过程中需要注意：先对电缆进行检查，然后展开装置的检查；先对老化设备进行检查，然后再对新设备进行检查；先检查室外设备，然后检查室内设备。确定直流回路接地缺陷的所在，然后对其进行针对性的调整[7]。

3）在直流电源缺陷的情况下，首先需要查明短路的原因或者接线错误的具体情况，在排除短路原因和接线错误情况时，重新恢复空气开关或者更换熔断器，即可解决相关的问题。

4）信号回路的缺陷通常比较明显，在发现相关问题之后，需要及时更换对应的信号元件，有效处理相关问题。

3.4 断路器控制回路处理

首先，断路器控制回路存在缺陷的情况下，应当检查控制电源是否正常工作，根据操作箱的指示灯判断控制回路是否存在缺陷、故障。并检查分合闸回路的接线和信号触点是否正常，检查信号回路的工作状态，出现异常情况时采取对应的措施进行处理；其次，需要使用万用表在开关机构上对分合闸线圈电阻进行检查，确定其是否符合厂家出厂的规格，若数值正常的情况下，则分合闸线圈没有问题，若不正常，则需要及时更换分合闸线圈。此外，当分合闸线圈完好，而继电保护存在空开跳闸的情况时，需要对分合闸回路进行检查，寻找是否存在短路点，并通过绝缘检查的方式逐级排除短路情况。

4 结束语

综上所述，继电保护装置存在缺陷的情况下，很容易导致保护装置的误动或者拒动。而该装置通常会应用到发电厂站的保护作业中，其正常工作状态决定该发电厂站是否能够安全稳定的运行，因此需要尽快消除继电保护装置的缺陷问题。当发现继电保护装置存在缺陷时，短时间无法消除或者控制缺陷，则需要采取停运的方式及时排除相关的问题。从而为电力系统的稳定、安全运行提供可靠的保障。而相关工作人员应当充分重视继电保护二次回路中较为复杂的接点、接线情况，并做好继电保护装置的施工质量管理，进一步减少人为因素对继电器工作带来的不良影响。