变电站继电保护二次回路维护与检修技术

纪振东 高鹏

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引言

为加快对供电系统的优化升级改造，电气二次回路必须在长期使用的过程中保障动力系统发电的正常运行，为供电系统工作提供保障。电气二次回路通常分为保护回路、控制回路、通信回路和检测电路等。一旦电气二次回路出现了故障问题，则势必会引起整个供电系统的故障问题。所以，要有效维护供电的安全性，就要高度重视对电力二次回路问题的分析，并根据出现的问题情况进行相应的预防措施[1]。近年来，随着中国电气化基础建设装置的规模日益扩大，对电网的依赖性不断加强，同时也极大地推动了中国电力系统运行的进一步发展。在动力系统运用过程中，由于继电保护或二次电路故障而导致的各种故障，也越来越受到关注。

1 继电保护二次回路概述

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。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。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 二次回路检测的重要性

继电保护相关二次回路的在线状态检测技术在电路中的作用有以下几个方面：①继电保护相关二次回路的在线状态检测技术能够增加电网的可靠性，供电企业在定时定期地对装置进行在线状态检测，并通过在检测的过程中存在的故障或者是异常情况进行分析，有助于工作人员及时地对故障进行处理，保证电路的安全性和稳定性。②在线状态检测技术是可以在继电保护装置下能够实现超速的运转，并且在运转的过程中，工作人员在发现故障处理问题时，其计算机系统能够有效保护电路，从而实现二次回路安全的目的。③继电保护相关二次回路在线状态检测技术能够有效提升整个继电保护装置的保护质量，并且通过对二次回路进行检测时，及时地发现异常并进行处理，这就极大地方便了装置的平稳运行，实现对二次回路的效率的提升。

3 继电保护二次回路故障

3.1 二次电路故障

在电气二次回路中，电流互感器故障问题常常会出现，其内部元件线头和端子常常会发生放电和打火等不良问题[2]。若在电流互感器二次电路故障问题检查的过程中，发现了在电流互感器电路中存在着二次开路的不良问题，则应采取相应措施对电流回路故障发生区域做出正确评估，并考察它对相应的设备维护管理工作会不会形成某种影响，同时务必要及时地向有关部门做好调度报告，以尽量避免保护设备误动的不良现象发生。由于电力系统设备误操作事件所产生的影响因素，一般主要是由于交流配电回路中中性线断开，而此类问题的出现又无法使设备的三相电流或者三相电压出现异常的状况，所以相关的报警装置也就无法做出有效报警反应，因此此类的故障问题就相对较为隐蔽。所以，应该注意零序电流分量回路，因为一旦中性线断开就会导致零序电流分量断开，在这个状况时会导致保护误动和拒动，应加强对此类问题的预防。

3.2 电压互感回路缺陷

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。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。

3.3 电源故障

继电保护二次回路装置运行期间，主要以变电站直流或交流电源系统进行供电，保障装置的稳定运行。直流电与交流电在供电期间需要适当转换电源，确保电源满足继电保护二次回路装置中电子元件运行的用电需求，充分发挥对电力系统的保护作用。电源系统运行期间需要配置电流保护与过电压保护，若发生故障，可在保护装置的作用下及时切断电源，只有电源系统自动复位或人工复位后，电源系统才能继续供电。若继电保护电源中断，继电保护装置失效，将会出现电源指示灯异常等问题，这种现象多是电源问题造成的，供电不稳以至于继电保护二次回路装置运行稳定性下降，使得电力系统自动闭锁，并向对侧回路发出闭锁信号，避免发生更加严重的事故。

3.4 相电压影响

在二次回路装置中，若其相电压出现偏移，对继电保护系统能否顺利运行有直接作用，一般主要包括下述几点内容[3]：①在二次回路中电压值比正常电压值要高出许多时，其中的电路频率就会有出现误差的可能，所以没有办法准确把控继电保护系统与接地距离，如果掌控错误，二次回路装置中可能会留下许多安全隐患。②若二次回路的相电压小于常规电压范围，那么继电保护系统就会出现抗阻接地点的情况，对判断继电器是否处于正常运行状态也会造成影响，导致许多问题可能会无法被及时发现，出现安全问题。

4 继电保护二次回路维护和检修技术要点

4.1 进行双重检查和记录

重视设备的二次电流保护电路故障，全面跟进维护、修复计划文件和修复细节，并做好记录。维护和跟踪工作主要包括：及时、全面地发现和跟踪存在缺陷的设备质量问题，定期对设备维护工作进行跟踪，及时分析设备运行中的质量问题。在此基础上，提出预防和改进措施，确保设备能够正常稳定地运行。定期进行设备维护和保养，对电路设备本身的防锈和安全工作质量进行二次检查和保护，检查设备内部机械部件表面的相对接触磨损和严重氧化现象，观察设备故障，做好机器零件表面之间的防锈润滑维护系统工作，并进行安全检查和通风。对电气设备周围的区域进行检测，减少二次电气故障的发生频率。在日常维护过程中，要特别关注电气试验和绝缘电阻检测结果是否符合相关标准要求。在实际应用中要加强现场调试人员技术操作培训，提高实际操作能力。此外，应注意电气测试设备，并对其进行定期维护和清洁。

4.2 交流回路技术

要实施在线监测二次回路交流量，系统需要将网络报文记录装置与继电保护设备采集的交流量进行比对分析。分析过程可按照下述方针操作[4]。①将继电保护设备通过通信系统上传的双AD采样值与两套双重化保护的采样值进行分析，如果差值没有越限，而且继电保护装置采样结果也并未出现异常，则表明交流二次回路没有出现故障情况。②如果差值越限但是继电保护装置还是没有出现警示情况，说明其中最少有一套继电保护的交流回路有故障，还需要出示具体的详情。将网络报文记录装置中的SV与继电保护装置运用通信系统上传的采样值互相比较，如果最大差值没有越限，并且二者都没有发出SV断开连接的警示，说明SV二次采样回路也没有出现异常。若继电保护采样无异常，但是控制装置和保护设备间的采样差值出现了越限的情况，说明网络报文记录装置的采样出现了异常情况，需要将具体详情进行上报。

4.3 排查回路故障

排查回路故障期间，需要详细检查电源系统，包括熔断器、电压情况是否正常，之后排查交流电输入装置，如变压器、直流电及各支路输出情况，排查绝缘装置状态等，最后，检查回路电容储量情况，确保无异常现象。若操作部分出现回路异常时，经常会发生断路器误动或拒动的现象，需要重点关注保护装置、开关以及继电器的接点、配线与线圈等环节。同时，实际检查期间需要注意排查操作规范避免影响其他回路的正常运行，在装置图纸的指导下，逐级排查并分析每一部分元件的问题，确保明确故障成因。完成回路故障排查工作后，需要对回路进行整组测试，确认继电保护二次回路装置运行状态稳定后，再正常供电。除此之外，如果具备条件，需进行回路模拟试验，明确掌握装置正常运行状态下各项参数信息，加强回路故障排查工作的准确性。

4.4 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。

4.5 绝缘检查

首先应该了解，电厂继电保护二次回路中的电气设备通常都是安装于户外，而这些电气设备在外界各种因素的共同作用下，其绝缘性能很快就会改变。例如：某电厂继电保护系列在二次回路改造成功后，由于安装环境不合理而出现的直流接地问题，后来人们在对该二次回路中的部分电气设备进行了绝缘测试后发现，其绝缘性能比较之前就明显下降了。所以，电厂的工作人员应做好对继电保护系统二次电路的检测，并定时检查二次电路以及相关电气设备的绝缘性能，从而确保电力系统的稳定运行。

5 结束语

变电站中的继电保护装置，在整体电力系统中处于核心地位，直接决定电力系统安全平稳运行，所以，二次回路必须要定期进行检查并解决其中存在的安全隐患，对于提高继电保护装置安全且可靠的运行有显著的提升作用。如果想要减少继电保护中二次回路的隐患，维修人员需要将其风险进行充分的排查，将隐患在源头进行治理，选用科学合理的措施进行排查。