继电保护二次回路问题存在的故障及其防治 孙贺

发表时间:2018/11/7   来源:《防护工程》2018年第19期   作者:孙贺
[导读] 继电保护二次回路接线复杂,环节多,涉及面广,综合各种因素,二次回路中存在的缺陷隐蔽性强
国网内蒙古东部电力有限公司鄂伦春自治旗供电分公司  内蒙古呼伦贝尔  165450
        摘要:继电保护二次回路接线复杂,环节多,涉及面广,综合各种因素,二次回路中存在的缺陷隐蔽性强,有些隐患只有在遇到设备故障或大的系统故障冲击时才被发现,危害极大,往往影响继电保护装置的正确动作,造成设备损坏或电网瓦解等重大事故。本文对继电保护二次回路问题存在的故障及其防治进行分析。
        关键词:继电保护;二次回路问题;故障;防治
       
       
        继电保护二次回路故障不仅会给电气设备的正常运行造成破坏性影响,严重情况下还会造成局域电网瘫痪,给电力企业和电力用户都造成了严重的损失。要想从根本上降低甚至是杜绝此类问题的发生,首先要找准二次回路故障的发生原因,随后在此基础上结合实际工作经验,采取具有针对性的防治措施,全面提升电力系统的安全性和稳定性。
        1继电保护二次回路概述
        发电厂及变电站中的发电机、变压器、断路器、母线、电力电缆等发电、配电、变电设备,被称为一次设备,这些设备均直接参与电能生产及配送,由这些一次设备组成的回路便称为一次回路。除了一次设备,还要利用某些设备来监视、操纵、控制一次设备,这些辅助性的设备被称为二次设备,常见的二次设备主要有继电器、测量仪表、控制电缆及开关、操作电源等等,而这些辅助性的二次设备连接而成的回路,便是二次回路。一般而言,我们常说的二次回路指的是控制回路,通过二次回路可以有效的实现对主开关断路器、指示牌等的有效控制,其电压往往低于主回路电压。基本二次回路通常有电流二次回路及电压二次回路两种。
        2继电保护二次回路问题引发故障分析
        2.1线路的绝缘层发生击穿
        线路的绝缘层会发生击穿的现象,母线保护会出现松动,以致没有和发生问题的线路连接的母线电源都发生跳闸的状况,在测量线芯的时候发现其绝缘的地方受到严重损坏,进而发生击穿的状况。经过对其发生故障的类型分析来看,发现其绝缘部分发生击穿现象的原因主要是:首先,测量回路与母线电流回路发生了短路现象,所以线芯绝缘才会被击穿;其次,施工人员在对设备进行检测之后,并没有及时恢复中性点的引线,以致电力系统如果发生故障的话,很容易使线路的电位上升,从而使电流回路和设备回路线芯发生击穿的现象,所以才引发了二次回路的故障。
        2.2母联开关误跳闸
        母线开关误跳闸现象同样是继电保护二次回路中经常出现的一种故障,该故障不仅严重影响了电力线路安全、稳定运行,并严重损害电力设备,影响电力企业经营效益。220kV线路B相电流突然变成零时,我们对其线路进行检查,发现二次线箱端子引线绝缘性没有收到损坏,但保护电路中B相线芯受到损坏,出现烧损、断裂等现象,导致母联开关误跳闸。此外,开关回路设计不合理,存在严重缺陷,或是操作人员在实际操作过程中,对母线倒闸具体操作不了解,粗心大意或检查不到位等原因同样会导致开关误跳动。
        2.3越级跳闸
        在110kV线路中,越级跳闸是一种常见的继电保护二次回路故障。断路器跳闸必须满足两个条件:一是故障电流达到设定值;二是故障电流在设定值以上持续一定的时间。当电力系统检测到同时满足这两个条件后,就会自动越级跳闸。越级跳闸不仅会导致电力系统正常的供电工作中断,影响了末端广大电力用户的用电需要,而且由于是瞬时断电,还会给电力系统中各个电气设备造成损害,降低了设备的使用寿命。

如果线路故障发生与母线,变压器跳闸时间配合不准确,还会导致母线中性点接地变压器自行切断现象。在这种情况下,由于母线两端跨步电压上升,使得变压器温度上升,当热量累积到一定程度后,烧毁绝缘外套,容易引发火灾。
        2.4指示灯电源故障
        电力设备指示灯二次回路通、断电的控制主要通过特定开关或自动保护装置中的继电器接点串接等进行,当接点串接遮断电流量比实际控制电源开关时的电流量更高,一旦指示灯发生短路则可能引发电源跳闸。反之,当接点串接遮断电流量比实际控制电源开关时的电流量小,指示灯虽然没有短路也不会引发电源跳闸,但却有可能造成自动保护装置中的继电器接点的烧毁。这种故障均会影响电力系统的安全运行。
        3继电保护二次回路引发问题之防范措施
        3.1对直流电路进行规范管理
        做好电路绝缘的检查工作,能够降低线路跳级的故障发生率,确保系统的安全稳定运行。在一些继电保护系统之中,高压直接电或者强电直接接触的一次回路,用来控制和监测回路的电压等参数的,还有每个系统线路的磨损情况,线路老化很容易发生故障,会严重影响电力系统的安全运行。二次回路常常也被叫做二次侧保护电路,因为其结构复杂,覆盖面广,没有自检功能,而且工作的环境也不好,状态检测也没有完全实行,所以对其以后的维修工作等造成很大的困难。电力企业施工人员对于保护线路的具体内容做出定时的检查和整改计划,还要使用相应的措施,确定变压器跳闸的时间,让母线电位处于安全的状态,也可以将其控制在合理的范围内,才能有效地改善跳闸的问题。
        3.2改进继电保护装置
        为有效防治母联开关误跳闸故障的发生,电力企业相关操作人员应在母线倒换装置进行之前,先对母联开关进行严格检查,保证其质量达标,且开关、刀闸等位置正确。同时还应对母联开关相关的回路设计进行严格审查,避免其存在缺陷、不足等,对于审查中出现的误差应及时进行整改,特别是二次回路保护接线,有效解决回路设计中存在的弊端。此外,应积极改进继电保护装置,引进跳位接点装置,使开关在非全相状态下保证其判断正确。电力企业工作人员也应在故障处理之后,对电力系统母联开关、主变压器以及继电保护装置等进行定期检查和维修,保证其状态正常,最大限度的降低母联开关误跳闸故障发生的频率,有效避免其对电力企业正常输传电的不良影响。
        3.3严格控制电缆质量
        通过对多起继电保护二次回路故障的分析,发现因为电缆质量不合格、电线芯绝缘被击穿而引发的线路误动作现象十分常见。在进行电力系统设计时,设计人员往往会根据标准线缆的参数进行电压、电流设计,并确定线缆的击穿值。而如果线缆质量不合格,那么其击穿值也会低于设计标准,这也是导致线缆容易出现击穿的主要原因。基于这一点,在开展线路设计和布线施工阶段,需要技术人员做好严格的质量控制措施,必须要根据设计要求选择对应型号、种类的线缆,必要情况下可进行线缆的击穿试验,确保其各项参数都达标后方可进行使用。另外,线缆接入时,也要注意检查线缆接头是否存在损伤或开裂,全面提升电力系统的稳定性和可靠性。
        结束语:
        总而言之,继电保护是电力系统安全稳定运行的有效保证,但因二次设备接线方式复杂多样,因此二次回路的故障类型也较多,但在实际中,只要加强对二次回路故障的研究分析工作,提高反事故以及事故应急处理能力,无论何种故障都能顺利解决,有效保证继电保护装置正常运行,保证整个电力系统的安全。
        参考文献:
        [1]继电保护二次回路问题引发的故障及其防治[J].董益林.低碳世界.2018(06)
        [2]继电保护二次回路问题引发的故障与防治效果[J].徐拓,张嘉轩.中国战略新兴产业.2018(24)
        [3]张青云.继电保护及二次回路故障分析与处理[J].科技创新与应用,2014(34).
        [4]继电保护二次回路隐患排查及防范分析[J].黄鸿翔.科技与企业.2015(24)
        [5]李玉林.浅谈继电保护二次回路故障处理分析与方法[J].现代物业・新建设,2014(12).
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