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电力系统继电保护二次回路的故障与对策研究陈佳

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：陈佳

[导读] 摘要：现今，在我国用电量不断增长的趋势下，用电安全被人们不断地关注，继电保护装置得到了不断推广和应用，继电保护装置自身的可靠性、安全性和灵敏度都得到了提高，因此，及时的发现并且排除二次回路故障，在继电的保护工作中，有着十分重要的意义。

        (广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市 515000)
        摘要：现今，在我国用电量不断增长的趋势下，用电安全被人们不断地关注，继电保护装置得到了不断推广和应用，继电保护装置自身的可靠性、安全性和灵敏度都得到了提高，因此，及时的发现并且排除二次回路故障，在继电的保护工作中，有着十分重要的意义。基于此，本文对电力系统继电保护二次回路的故障与对策进行分析研究。
        关键词：电力系统；继电保护；二次回路；故障；对策
        在现代电力系统构成中，二次回路结构十分常见，并且其利用形式也越来越多样化，不仅包含有测量回路、操作电源回路等，而且也涉及开关控制、信号回路等等。但是，由于其自身结构的构成特殊性，使得在运作中会出现一系列的故障问题，这些问题如果不及时解决处理，就会直接影响到供电系统运行的安全性和稳定性。
        1继电保护二次回路的特征
        继电保护二次回路是电力系统的关键构成，结构十分复杂，主要分为：检测模块、开关模块、保护模块以及信号模块几类。二次回路主要借助低压形式对电力系统的一次设备进行控制。原有的保护系统中，保护的功能基本由二次回路和继电器构成，保护动作逻辑较为简单，但是回路十分复杂，维护不便，极易导致系统频繁发生故障。随着计算机的普及，继电保护也迈入了微机保护时代，动作逻辑主要由计算机完成，保护设备体积也大幅缩小，性能方面具备很大的优越性，反应速度更快、生产维护成本投入更少，二次回路也逐步呈现标准化、规范化。随着智能变电站的不断推广，二次回路的介质也呈现多元化，杂乱的二次电缆也逐渐被少量光纤替代，信息传输更为安全可靠。但是，光纤二次回路中传输的是“看不见、摸不着”的光信号，加上光缆熔接需要专用设备，回路缺陷处理难度大幅增加。
        2电力系统继电保护与二次回路中常见的故障
        2.1继电保护电源故障
        一般情况下，由变电所的直流电源系统或交流保护电源系统提供继电保护装置所需要的电源，然后再通过继电保护装置内部的稳压电源装置进行转换，将其转换成与装置电子电路工作相适应的专用电源。装置电源故障会导致保护装置无法正常运行或损坏。造成继电保护电源故障的原因主要有以下三方面：第一，保护装置电源板故障，导致装置闭锁；第二，保护装置与交直流供电系统输出不匹配；第三，直流系统故障，导致装置供电电压过低。对于前两点故障，仅需更换装置电源板，使之与所用变交直流输出相匹配即可。对于直流系统故障，消缺步骤比较繁琐，须根据拉路法确定直流接地点，然后进行隔离。一般而言，对于常规变电站，户外端子箱、机构箱的遥信回路是直流接地事故的高发地带，另外，检修基建过程中操作不慎也会造成直流接地。
        2.2线圈故障
        导致线圈发生故障的原因较多，通常情况下线圈断线、线圈供电不足、线圈极性接反、线圈供电错误和线圈发热等都是较为常见的故障。线圈导线多发生在进行超声波清洗时或是向线圈进行施加电压时；当供电电压较低时，则会导致线圈供电出现不足的情况；二极管继电器作为线圈的重要组成部分，一旦极性连接错误，则会导致接点不动作；在供电电源连接时，如果将交流线圈和直流线圈的电源接反，则会导致线圈被烧毁或是不能正常工作；另外在线圈长时间通电情况下会有发热现象，从而导致绝缘受到破坏，使继电器无法正常工作。
        2.3接点连接故障
        当继电器接点出现粘连或是接点接触不良时则会导致连接故障发生。当继电器接点连接的负荷容量远远大于节点的额定容量时，或是继电器开关频率较高、继电器超过有效使用日期时都会导致接点出现粘连的现象发生。当继电器接点表面没有及时进行清洁，存有异物，或是表面有腐蚀情况发生时，接点由于机械性原因导致接触存在问题，继电器使用环境中有振动或是冲击现象存在，继电器存在超期服役的现象等都会导致继电器接点接触不良的情况发生。

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        3电力系统继电保护二次回路的处理对策
        3.1二次回路故障检测
        通常在电源系统中设置有大量的保险器和绝缘监控系统、电容储能装置以及硅整流稳压元件等。因此，当继电保护装置出现故障时，应该首先对熔断器的状态进行检查，确保熔断器外观完好、电压正常；其次，要对交流输入、变压器、硅堆、直流输出、支路输出、绝缘监测等部分进行检查；最后，要检查电容储能回路的稳定性，确保其正常工作。
        另外，当操作回路出现故障时，主要表现为断路器拒动、误动等。这时主要从操作保险、开关辅助接点、动作线圈、继电器接入点、转换开关接入点、配线以及动作机构等部位着手检查。一般思路是根据故障录波器，确定究竟为一次设备还是二次设备故障，若确定为操作回路故障，则需要对操作回路进行分截绝缘试验，从而确定接点黏连处。其他回路的故障同样可以以最终的动作结果作为依据，采取逐层向上的方式对上级元件的情况进行检查，最终找到故障位置。
        3.2二次回路故障的预防技术
        当前，国内较为先进的继电保护装置中设置的主保护装置通常自带有对应的自诊断功能，能够在线对装置出现的异常情况进行监测，及时的发现存在的问题。因此，在预防二次回路故障的过程中，首先要加强对设备的技术管理，建立严格的技术管理规章制度体系，形成完善的继电保护装置及设备的基础技术台账，保证继电保护装置在运行过程中的维护、检修以及管理及时、到位。同时，要将设备运行过程中出现的微小变化予以记录，通过对比分析的方式找到继电保护装置运行过程中可能潜在的故障隐患，从而有针对性的进行处理。在预防处理过程中，要尽量降低这种潜在故障隐患对设备造成的影响，以免出现大规模的故障事故。
        3.3加强整组试验
        为了提高继电保护二次回路正确性，在继电保护施工完成后，必须对保护装置及二次回路进行整组试验，这是非常重要的一道验收程序。可以说，整组试验是继电保护调试中最为全面的试验，是对保护回路设计的正确性及调试质量进行的校验，通过整组试验可发现继电保护二次回路中的接线错误，进而避免保护装置拒动、误动的发生。值得注意的是每套保护装置的整组试验都应该作用于断路器，为了使断路器跳、合闸次数减少，在有公共出口继电器情况下，可由一套保护装置操作断路器，其余的保护装置整组试验可只作用到公共端出口继电器。
        3.4使用优质电缆避免接线端头出现损伤
        部分保护线路出现误动、击穿时，尤其是同一多芯的电线芯间出现故障所导致的情况时，更不能仅仅局限于对保护回路进行分析，而应扩大分析的范围。因此，进行电力线路的设计与施工过程中，应该使用优质的电缆，确保电缆芯的质量满足线路运行的要求；同时对于母差的保护电流回路设计时，应使用单独的电缆。对于检修过程中应仔细对各个接线的端头进行检查，避免使用端头出现损伤、断裂的电缆，有利于减少继电保护装置产生拒动现象，确保电网的稳定与安全运行。
        结束语：
        综上所述，继电保护二次回路，对电力系统的正常运行来讲，是保障系统平稳、安全运行的重要措施，对减少电力系统发生故障，造成的破坏以及损失，有着非常显著的效果，因此必须给予继电保护二次回路高度的重视，对于继电保护的故障防治问题，也必须给予高度的重视，只有这样才能够更好的，促进电力行业的发展，更好地为人们服务。
        参考文献：
        [1]电厂继电保护二次回路存在问题分析及改造措施[J].王浩然.通讯世界.2015（21）
        [2]电力系统继电保护二次回路的检修策略探讨[J].张立宇.通信电源技术.2018（06）