浅谈电力系统电气二次回路的故障与防范策略

发表时间:2020/11/3   来源:《中国电业》2020年17期   作者:张琳琳 杜余庆 张峥
[导读] 电气二次回路对电力系统的安全稳定运行具有重要的促进作用,一旦出现故障将会导致供电系统出现跳闸、停
        张琳琳  杜余庆   张峥
        国网六安供电公司  安徽六安   237000

        摘要:电气二次回路对电力系统的安全稳定运行具有重要的促进作用,一旦出现故障将会导致供电系统出现跳闸、停电等严重的事故,为此技术人员应当加强对电气二次回路的研究分析,针对具体产生故障的类型采取合理的控制方法,及时确定故障位置,使电气二次回路能够发挥出应有的作用,促进电力系统的稳定发展。
        关键词:电气二次回路;故障分析;防范

        伴随着我国用电需求的不断攀升,对电网系统的要求也越来越多,在这样的背景下我国也开始了大刀阔斧的电网改造工程,这一升级一方面是提高电力系统负荷、增大电力产能,另一方面则是大力引入智能化、自动化、信息化系统,加快智能电网建设,提升电网运行效率,保证电力系统的安全、稳定运转。电网的大规模改造也给电气二次回路提出了新的要求,在引入智能化电网的概念后,二次回路也需要更高的逻辑性来满足控制需求,这也体现出二次回路的重要性。但是在国家电网的运行过程中,电气二次回路一直有着较高的故障率,这也严重影响了电力系统的稳定运行。
        1电力系统电气二次回路的简介与分类
        1.1电力系统电气二次回路简介
        在电力系统的运行过程中,电气二次回路主要发挥着控制、保护、防护等作用,是保证国家电网安全、稳定、高效运转的关键设备,主要包括信号回路、保护回路以及控制回路等。考虑到电气二次回路的重要性,要保证电力系统的正常运转,就必须重视二次回路的故障检测与防范,根据不同电气二次回路的功能与结构特点,建立相应的故障防范预案,降低二次回路故障率,减少电力系统故障的发生。
        1.2电力系统电气二次回路的分类
        电气二次回路是对电力一次系统进行监视、控制、保护和调度所需要的自动监控设备、继电保护装置、远动和通信设备等组成的辅助系统,其特点是低电压、小电流,以信息系统、辅助系统为主。
        电力系统电气二次回路的种类复杂,如按电源性质对二次回路进行分类,则可以分为以下三类:
        (1)交流电流回路:主要由一次设备电流互感器、二次侧供电给测量仪表及继电保护等所有电流元件构成的回路;
        (2)交流电压回路:由一次设备电压互感器、二次侧及三相五柱电压互感器开口三角、供给测量仪表、继电保护、信号电源等构成的回路;
        (3)直流回路:输出经变压、整流后的直流电源,作用于继电保护和自动装置等信号电源与操作电源。若按照电气二次回路的用途进行分类,则可以将其分为以下四类:
        (1)测量回路:主要用于测量电气设备的电流、电压、电阻、电能、温度等运行参数;
        (2)信号回路:主要用于传输监控LCU等自动装置信号,包括开关断路器位置、自动装置状态等;
        (3)操作回路:主要包括控制开关、熔断器、继电器、接线端子等从操作电源到断路器线圈之间的所有电器元件,用于断路器和隔离开关的电气闭锁与操作等;
        (4)通讯网络:主要用于自动装置、监控装置、继电保护装置之间的通讯联结的电气回路。
        2电力系统电气二次回路的故障分析
        2.1电压互感器二次回路故障
        电力系统电气二次回路的故障种类复杂、故障原因多种多样,其中,电压互感器的二次短路是较为常见的二次回路故障之一。二次短路将会破坏到电压互感器中的熔断器,导致快分开关闸出现跳闸,保护装置也会随之断线。

因此,如果电压互感器二次回路出现接触不良、断线故障后,保护装置也将马上失去作用,这也意味着电压互感器在出现断线故障后,正常的故障提示信号无法启动,这也导致工作人员很难第一时间发现二次短路故障。因此,电力检修人员必须重视电压互感器的定期检修,防止因二次回路故障而导致的电力事故发生。
        2.2电流互感器二次回路故障
        除了电压互感器二次短路外,电流互感器的二次侧开路、多点接地也是常见的二次回路故障。在电流互感器出现二次侧开路后,回路仪表将会直接降至零点,如果回路仪表出现时有时无的现象,则说明二次回路出现半开路故障,也即是二次回路中部分线路接触不良。另外,二次侧开路不仅会导致回路仪表指示异常,还可能会引起电流互感器震荡并有噪声出现,有时在二次元件的端子、线头处甚至会出现放电、打火、冒烟等现象,严重的话将导致火灾事故的发生。
        3电气二次回路常见故障及防范措施
        3.1电压互感器二次回路故障和防范措施
        电气二次回路中电压互感器主要存在的问题是二次短路,进而引发二次回路中熔断器出现故障,也会导致快分开关闸出现故障以及断线等问题,当电缆芯出现断线或接触不良的问题,将会造成保护装置出现断线,设备在这种状态下无法发出故障提醒,故障解决存在比较大的难度。为避免类似问题的出现,需要技术人员定期检修电压互感器中的二次回路,对保护屏接地铜排与装置UN点的阻值进行系统的检测,在操作过程中需要使用万用表的直流电阻档位,如检测结果显示为0,表明中心线路完全正常。如电气二次回路多点接地出现问题,可认为电压互感器施工工艺存在问题,技术人员在操作过程中也存在一定的问题。电压互感器二次回路故障产生的根本原因为接地网未产生实质性的等位面,电流流入不同网络后会产生不同的电位差,进而导致系统出现故障,为此技术人员应当加强防范,制定合理的处理措施,避免电气插件出现损失。同时需要对回路中存在短路以及负荷压力进行合理的控制,将母线充电去除,实现发送的效果,加强对系统回路中反冲电流的检测,确保电压负荷加重或互感器出现跳闸时能够有效的保护内部设备。
        3.2及时对电气设备中的元件进行维护更新
        在电力系统运行中,为了更好的对电气设备及二次回路中的隐蔽故障进行排除,相关工作人员应及时对电力系统中的电气元件进行及时的维护和更新。在进行检修时,对于电气设备的外观和内部进行仔细检查,对于发现问题的元器件及时维护或者更换。其次,对二次回路的接线工作要认真检查。检查二次回路中的设备和线路是否出现老化的情况,从而提高电气设备及二次回路精确稳定运行性。电力公司应定时安排相关人员检测二次回路系统中的相关部件。及时更新损坏设备,对检测过程中出现的问题应及时上报并派遣专业人员进行处理。设计之初,在追求外观的同时更重要的是内部精度和安装工艺水平。对长时间未做任何措施是设备及时清理,并在复杂的环境执行温度控制,为二次回路的正常运行创造有利条件。
        3.3不断提升工作人员专业技能
        除了加强电力施工人员的行为规范外,还必须重视工作人员的专业技能培训,不断提高工作人员的专业化水平与安全意识,将电气二次回路故障率降至最低。在大量的新技术、新设备不断投入电力系统中的背景下,保护装置的安全性与可靠性就显得尤为重要,这也对电力工作人员提出了更高要求。工作人员必须加强对自动控制装置与微机保护的监控,避免二次回路出现短路、断路等故障。对于电缆的使用而言,工作人员要严格避免直流电与交流电共用一根电缆;而在直流电预案系统中,必须分辨清楚电源的正负极引线,避免错接、混接的情况出现;对于新装的电路互感器,在运行之前工作人员应做好极性检测。
        3.4强化回路功能的检查
        继电保护二次回路出现故障不但会影响继电保护装置的正常工作,同时还会对电力系统运行的可靠性造成影响,因此需要在日常运行过程中加强对继电保护二次回路的检修维护工作,确保继电保护二次回路功能运行正常。在检查过程中主要注意对系统模块结构图、硬件结构及模块设计等方面因素进行重点检查,此外还要注意对电力系统运行所需要的传输信息进行分析。
        4结语
        通过以上的分析我们可以看出,电气二次回路的故障不仅会对电厂的电气设备以及电缆造成不利的影响,而且也会给电厂造成不必要的经济损失,而在进行故障处理时也要具体问题具体分析,不断的提升维修人员的故障处理能力,让电力系统的运行质量的到有效提高。
        参考文献:
[1]腾正福.继电保护电气二次回路隐患排查分析[J].电子测试,2018(4):110~111.
[2]曾李薇.继电保护二次回路问题存在故障及防治[J].低碳世界,2018(2):95~96.
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