變電站調(diào)試對(duì)二次回路隱性故障的影響分析

李建平

(西安供電局陜西眾源實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，陜西西安 710032)

二次回路(Secondary Circuit)又稱為二次接線，是按照一定的功能要求將電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備相連接所構(gòu)成的電氣回路，其包括:測(cè)量回路、繼電保護(hù)回路、開關(guān)控制及信號(hào)回路、斷路器和隔離開關(guān)的電氣閉鎖回路等在內(nèi)的全部低壓回路。二次回路是對(duì)電力系統(tǒng)的一次設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的，對(duì)確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)起著關(guān)鍵的意義。二次回路一旦出現(xiàn)故障則會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成較大的影響，如信號(hào)回路出現(xiàn)問(wèn)題，就將影響到工作人員對(duì)一次設(shè)備運(yùn)行情況的判斷，從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

1 二次回路隱性故障

二次回路的隱性故障是指在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，一旦系統(tǒng)和設(shè)備中的某些部分發(fā)生變化，則被觸發(fā)，擴(kuò)大系統(tǒng)故障的一類故障，該故障不易被發(fā)現(xiàn)，只有在特定情況下才會(huì)暴露，因而被稱為隱性故障。從某種意義上來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)的隱性故障是不可避免的，在繼電保護(hù)裝置和二次回路的元件中均可能存在隱性故障［1］。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的主要作用是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)，在最短的時(shí)間和最小的區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除或是發(fā)出信號(hào)告警給值班人員，盡可能地降低故障造成的影響范圍。所以繼電保護(hù)在保護(hù)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行中有著重要作用。而當(dāng)二次回路或繼電保護(hù)中存在隱性故障時(shí)，就可能引起保護(hù)裝置的誤操作，擴(kuò)大系統(tǒng)故障，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電力事故，造成較大的損失。而在實(shí)際工作過(guò)程中，二次回路運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的危險(xiǎn)性，大多是由于工作人員在變電站調(diào)試、安裝過(guò)程中，操作不規(guī)范所造成的，因此，有必要對(duì)造成二次回路和繼電保護(hù)隱性故障的原因進(jìn)行分析，以盡可能減少隱性故障的存在，保障電力系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行［2］。

2 對(duì)二次回路隱性故障影響

綜上所述，隱性故障在電力系統(tǒng)中是不可避免的，其在繼電保護(hù)和二次電路中始終存在，在實(shí)踐中，造成二次回路隱性故障的原因有多種，常見的有:

(1)在變電站電流互感器新建或更換的過(guò)程中，由于施工不規(guī)范而損傷電纜線芯外層的絕緣皮，在變電站投運(yùn)的早期，該問(wèn)題并不會(huì)造成太大的影響，而隨著時(shí)間的推移，絕緣受到進(jìn)一步破壞，則會(huì)造成電流二次回路的多點(diǎn)接地，一旦保護(hù)設(shè)備發(fā)生了接地短路，這一隱性故障將引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，擴(kuò)大系統(tǒng)故障。

(2)在變電站調(diào)試安裝前，若對(duì)保護(hù)整定值的計(jì)算錯(cuò)誤或?qū)ο噜徳g的保護(hù)定值配置不合理，也將導(dǎo)致二次回路中出現(xiàn)隱性故障。

(3)在相關(guān)工作人員對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)或?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，未按相關(guān)的技術(shù)規(guī)范操作或誤碰保護(hù)設(shè)備等，也將引起二次回路產(chǎn)生隱性故障。

(4)變電站管理及檢修人員對(duì)電力設(shè)備的維護(hù)不當(dāng)，也是造成隱性故障的原因之一。

另外，保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境不理想、二次回路的寄生回路、二次接線端子松動(dòng)、元器件老化、損壞及插件接觸不良等均可能造成二次回路隱性故障的發(fā)生。

3 二次回路隱性故障防范和排查

隱性故障雖然不可避免，且又不易被發(fā)現(xiàn)，對(duì)隱性故障的控制是有一定的難度，但從對(duì)二次回路隱性故障產(chǎn)生的原因分析中可看出，該故障是可以預(yù)防的。通過(guò)有效的防范措施和合理的排查處理方法，能有效地減少隱性故障，同時(shí)提高保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

3.1 二次回路隱性故障防范措施

(1)制定有效的規(guī)章制度，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理。在二次回路隱性故障預(yù)防中，首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合變電站自身的特色，根據(jù)實(shí)際情況，制定合理有效的規(guī)章制度，對(duì)設(shè)備的管理、維護(hù)及檢修工作進(jìn)行規(guī)范，并確保制度能夠得到落實(shí)，加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行情況的檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，降低設(shè)備隱性故障造成的危害。

(2)采用性能更為先進(jìn)的保護(hù)裝置。在系統(tǒng)中，使用國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的具有在線檢測(cè)和自診斷系統(tǒng)的保護(hù)裝置，加強(qiáng)監(jiān)視，通過(guò)對(duì)任何細(xì)微異常的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行分析，可有效地進(jìn)行故障定位，找出問(wèn)題。

(3)引入開關(guān)網(wǎng)絡(luò)方法，建立系統(tǒng)分析模型。二次回路的網(wǎng)絡(luò)具有“0”，“1”的開關(guān)特性，根據(jù)這一特點(diǎn)，可通過(guò)引入開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的方法，將二次回路抽象描述為由邏輯對(duì)象組成的圖，形成由邏輯元件組成的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)而利用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)表達(dá)出二次回路的核心邏輯，抽象描述出二次回路的啟動(dòng)、動(dòng)作和出口過(guò)程，建立相應(yīng)合理、完整的二次系統(tǒng)分析模型和算法。

3.2 二次回路隱性故障排查

在加強(qiáng)對(duì)二次回路的管理中，除了要加強(qiáng)預(yù)防措施外，還應(yīng)對(duì)二次回路隱性故障進(jìn)行排查和檢修。以具體的實(shí)踐事故為例，對(duì)二次回路隱性故障的排查和處理方法進(jìn)行分析［3-5］。

故障具體情況:某發(fā)變組的保護(hù)裝置A屏短時(shí)間內(nèi)連續(xù)多次發(fā)出“發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障”或“主變差動(dòng)啟動(dòng)、發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障啟動(dòng)”的報(bào)文，查看運(yùn)行記錄，該發(fā)變組對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，且在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)故障。

事故排查方法:分別從發(fā)變組保護(hù)的A、B、C屏中調(diào)出該機(jī)組的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比分析，數(shù)據(jù)正常;調(diào)出網(wǎng)控故障錄波器啟動(dòng)記錄，顯示當(dāng)天未有啟動(dòng)記錄，排除由區(qū)外故障造成的沖擊因素。

對(duì)發(fā)變組的A屏錄波屏進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電機(jī)極端U相電流的頻率周期存在畸形、缺失的現(xiàn)象，而中性點(diǎn)的電流波形正常，且發(fā)變組的B屏和C屏無(wú)相同報(bào)文出現(xiàn)，因此排除一次設(shè)備故障原因，初步斷定該屏裝置及其二次回路可能存在問(wèn)題。

對(duì)該機(jī)組進(jìn)行停機(jī)消缺，并對(duì)保護(hù)裝置的采樣波形及錄波裝置的波形進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)異常情況。同時(shí)檢查繼電保護(hù)二次回路的絕緣狀況，也符合標(biāo)準(zhǔn)，而電流互感器CT的二次回路無(wú)多個(gè)接地點(diǎn)存在的情況。

隨后對(duì)接入該屏的發(fā)電機(jī)極端U相電流互感器二次回路的接線端子及二次接線端子盒進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有一處接線端子融化，接線螺絲變色。由此可斷定為引起故障的原因。

處理方法:將互感器CT的二次引出線重新進(jìn)行壓接接頭，并用焊錫將接頭焊牢。之后，對(duì)改組的電流互感器進(jìn)行檢查，確保二次回路的電流及絕緣特性符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)全部電流互感器進(jìn)行了檢測(cè)，保證并無(wú)其他故障，同時(shí)開機(jī)無(wú)相同故障出現(xiàn)，完成隱患排除工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高雖使二次回路被相對(duì)簡(jiǎn)化，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，仍然發(fā)揮重要作用。因此，在電力系統(tǒng)管理中，應(yīng)當(dāng)規(guī)范二次電路的調(diào)式安裝，加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)和二次電路的定期檢修，并做好設(shè)備的日常維護(hù)工作，以最大可能地消除隱性故障，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］高金鍇，董紅，程文英.繼電保護(hù)二次回路隱患排查及防范［J］.吉林電力，2011(2):49-51.

［2］譚永湛.繼電保護(hù)二次回路檢修維護(hù)中的若干問(wèn)題分析［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011(7):72-74.

［3］張夢(mèng)龍.繼電保護(hù)二次回路維修問(wèn)題［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(18):59.

［4］蔣興.淺談如何提高繼電保護(hù)二次回路正確性［J］.廣東科技，2012(19):38.

［5］唐代.繼電保護(hù)及二次回路中隱形故障的分析［J］.民營(yíng)科技，2011(4):29.