二次回路隱形缺陷對(duì)保護(hù)動(dòng)作行為的影響及解決方法

李社勇，靳瑞剛，李 釘

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司晉中供電公司，山西 晉中 030600）

二次回路隱形缺陷對(duì)保護(hù)動(dòng)作行為的影響及解決方法

李社勇，靳瑞剛，李 釘

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司晉中供電公司，山西 晉中 030600）

闡述了變電站二次回路健康穩(wěn)定的運(yùn)行，是確保繼電保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置動(dòng)作行為正確性的必要條件。然而因設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、施工工藝，調(diào)試方法等原因使二次回路存在很多的隱性錯(cuò)誤或缺陷。指出了解并分析這些隱性的原因，從而采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)當(dāng)策略，減少或避免這些隱性問題是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作者義不容辭的責(zé)任。

二次回路；隱性缺陷；繼電保護(hù)

0 引言

隨著科技的進(jìn)步，產(chǎn)品性能的日趨完善，繼電保護(hù)裝置的性能和質(zhì)量已大幅提高。一方面保護(hù)裝置的故障率大幅降低，另一方面保護(hù)裝置的自檢能力越來越全面，保護(hù)裝置出現(xiàn)異常和故障時(shí)可以及時(shí)地告警并閉鎖保護(hù)裝置。因保護(hù)裝置的原因而引起保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)或拒動(dòng)的行為呈逐年下降之勢(shì)。因此微機(jī)保護(hù)裝置現(xiàn)在已完全成熟，可以放心地使用，而用于支撐保護(hù)裝置動(dòng)作行為的相關(guān)二次回路，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，出現(xiàn)的問題越來越多。二次回路是采集、控制一次設(shè)備的重要組成部分，它的完好性直接影響著保護(hù)系統(tǒng)的正確動(dòng)作，其受環(huán)境影響、調(diào)試方法、施工工藝、設(shè)計(jì)水平等原因，使得二次回路系統(tǒng)存在很多的隱性故障(隱患)。了解并分析這些隱形缺陷存在的原因，就能夠及時(shí)準(zhǔn)確地改進(jìn)調(diào)試方法，提高施工工藝、正確設(shè)計(jì)圖紙、從而保證二次設(shè)備運(yùn)行的可靠性，保障繼電保護(hù)裝置正確地動(dòng)作切除故障和發(fā)出告警。

1 二次回路隱形缺陷分析

二次回路的隱形缺陷在設(shè)備運(yùn)行條件發(fā)生改變以后，隱形缺陷被觸動(dòng)而引發(fā)的故障和異常：如潮濕引起的交流接地PT短路、直流接地、寄生回路、整定錯(cuò)誤、回路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、接線錯(cuò)誤，以及當(dāng)電力網(wǎng)出現(xiàn)故障或不正常狀態(tài)時(shí)保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)等現(xiàn)象，而在系統(tǒng)沒有發(fā)生變化或者是正常運(yùn)行的情況下，沒有告警或后果，缺陷不會(huì)表現(xiàn)出來或者不易被發(fā)現(xiàn)，這就是隱形缺陷。二次系統(tǒng)的隱形缺陷在繼電保護(hù)裝置、二次回路中不可避免地存在著，如軟件程序考慮不周、某種偶發(fā)原因激活的寄生回路等。

在繼電保護(hù)裝置及二次回路存在隱形缺陷的時(shí)候，不能及時(shí)有效地保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行、不能正確地反映電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，甚至?xí)霈F(xiàn)破壞電力系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致或擴(kuò)大事故。二次回路存在的隱形缺陷，許多是因?yàn)檎{(diào)試不到位，施工工藝粗糙，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等原因造成的。所以為了避免因二次回路存在隱形問題、給保護(hù)的正確動(dòng)作埋下隱患，保護(hù)人員必須正視變電站二次回路調(diào)試時(shí)的正確性和準(zhǔn)確性、驗(yàn)收的全面性，確保無隱形缺陷、設(shè)備帶病運(yùn)行情況發(fā)生。

2 二次回路隱形缺陷的產(chǎn)生

二次回路中的隱形缺陷，要求我們深入辨析，探究出產(chǎn)生的原因，然后針對(duì)性地采取措施，以冀將其最小化。

2.1 交、直流回路接地

交流PT回路，直流控制二次回路接地是一個(gè)較常見的隱患，且危害很大，均有造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)可能，其原因如下。

a）制作電纜工藝中，使用剝皮刀時(shí)傷及電纜芯塑料皮，將其割至銅芯，用膠帶包好后，無法判斷好壞，驗(yàn)收人員無法逐條逐芯地進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)遇潮濕時(shí)，絕緣降低引發(fā)接地，很難查找，并隨潮濕情況變化。

b）機(jī)構(gòu)箱及端子箱在雨季潮濕環(huán)境下，輔助接點(diǎn)、端子排、各種表計(jì)接點(diǎn)質(zhì)量不合格，絕緣下降，或端子排污穢過重，并含有帶電離子，當(dāng)有水珠作為介質(zhì)連通導(dǎo)體時(shí)引起接地。

c）交流PT回路中用于防止高電壓侵入保護(hù)裝置接入的閥型避雷器因某種原因間隙間絕緣降低。

2.2 直流電源混用

2.2.1 控制電源混用

220 kV及以上變電站大多為雙直流配置，相應(yīng)的保護(hù)裝置直流控制操作回路也為雙回路操控，一方面圖紙中有設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，施工人員照?qǐng)D施工，無法排除，另一方面施工人員將電纜芯線壓錯(cuò)，或出廠產(chǎn)品因調(diào)試原因?qū)㈦p直流用短聯(lián)線短連，未拆除，調(diào)試人員未發(fā)現(xiàn)。

2.2.2 強(qiáng)弱電混線

一些設(shè)備的24 V電源被接入220 V直流，如有故障時(shí)干擾非常大。

2.2.3 控制電源與測(cè)控電源混線

因測(cè)控裝置通過間隔操作箱對(duì)斷路器開關(guān)進(jìn)行操作，容易出現(xiàn)測(cè)控裝置驅(qū)動(dòng)合、分閘接點(diǎn)應(yīng)使用控制斷路器操作箱的正電源卻使用了測(cè)控裝置的正電源等問題。

2.3 抗干擾措施不到位

微機(jī)保護(hù)因其芯片的工作電壓為很小的5 V電源，繼電器使用的是標(biāo)稱為24 V的工作電壓，動(dòng)作功率一般都較小，極易受到外部感應(yīng)電壓，耦合電壓干擾、損壞或動(dòng)作。因干擾源不具體，且不留痕跡，施工人員往往未引起注意，造成干擾錯(cuò)誤做不到位。如屏蔽電纜頭制作與屏蔽層的接地線沒有與屏蔽層焊接而是鉸接，極不可靠；屏蔽層的接地與電纜鎧甲層的接地區(qū)分，與電源中性線的區(qū)分不清晰明了，銅排的敷設(shè)是否要使用絕緣子等。保護(hù)裝置、柜體、電腦、交換機(jī)、接口設(shè)備PCM機(jī)地接地是否可靠等，都是要關(guān)注及嚴(yán)格要求的。

2.4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接地可靠問題

大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用，大數(shù)據(jù)量的傳輸使得數(shù)據(jù)通訊與保護(hù)設(shè)備密切相關(guān)，網(wǎng)線外皮接地的標(biāo)準(zhǔn)，線徑的大小都是人們?nèi)菀缀鲆暤牡胤健＝拥夭缓没蝈e(cuò)誤的接線，都由可能造成不良后果。

2.5 反措執(zhí)行不力

交流電流回路使用不滿足導(dǎo)電率的銅材，含雜質(zhì)較多，截面積不夠，造成CT二次負(fù)擔(dān)加大。直接動(dòng)作掉閘的繼電器功率過低，時(shí)間小于10ms，驅(qū)動(dòng)動(dòng)作電壓過低，更可怕的是交流電壓可以動(dòng)作，交、直流回路纜芯用同一根電纜等。

2.6 連接點(diǎn)未壓接牢固

二次回路中端子排，保護(hù)裝置背板，CT、PT接線板等等螺絲的壓接部分，一是由于未擰到位，造成松動(dòng)，二是螺絲雖然擰緊，但線頭未壓接緊，或壓接與絕緣的異物之上，種種情況造成回路連接存在故障。嚴(yán)重的造成CT開路、保護(hù)據(jù)動(dòng)等。

2.7 寄生回路存在

由于保護(hù)人員在調(diào)試過程中不能完全模擬裝置在實(shí)際動(dòng)作過程中的所有行為，或多或少地存在調(diào)試死區(qū)這樣由于某些連線、接點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)、回路錯(cuò)誤等問題存在。PT開口三角回路短接或通過其他負(fù)載短接，一次設(shè)備發(fā)生故障，有可能造成保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)、PT損壞等問題。在實(shí)際動(dòng)作過程中暴露出一些問題，尤其以保護(hù)改造，回路改造突出。更有嚴(yán)重的寄生回路發(fā)生在多間隔的聯(lián)掉回路中，非常難以被發(fā)現(xiàn)。

2.8 裝置原理未吃透，回路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤

微機(jī)保護(hù)廠家眾多、原理不同、外部引入條件有所區(qū)別，不能千篇一律地套用。如果沒有滿足裝置原理的開入、開出要求，同樣會(huì)造成不良后果，如某公司因彈簧未儲(chǔ)能原因造成重合閘多次的重合復(fù)掉事故等。

除此之外，保護(hù)裝置的定置整定，一定要嚴(yán)格把關(guān)，不要發(fā)生整定錯(cuò)誤的問題。二次回路系統(tǒng)中所包含的其他專業(yè)維護(hù)的自動(dòng)設(shè)備、測(cè)量和信號(hào)等電器回路都應(yīng)該及時(shí)地關(guān)注和研究，防止對(duì)保護(hù)回路引起危害，如計(jì)量專業(yè)隨意在電度表屏加裝回路接等地點(diǎn)，一次檢修專業(yè)直流電源隨意取舍，某些輔助元器件質(zhì)量欠缺，隨著運(yùn)行年限的增加，逐漸老化，而老化的元器件及運(yùn)行環(huán)境的變化均可能造成二次回路隱形故障的發(fā)生。

3 避免二次回路隱形缺陷的策略

二次回路的隱形缺陷很難用常規(guī)的調(diào)試方法發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)行中自動(dòng)消除，但是經(jīng)過分析，有些缺陷經(jīng)過精細(xì)管理，提高責(zé)任心，強(qiáng)化技能是可以避免、提前預(yù)防的，下面提出幾個(gè)應(yīng)對(duì)策略。

3.1 強(qiáng)化培訓(xùn)、提高施工工藝

制定規(guī)范的施工工藝、工作流程、質(zhì)量控制體系，強(qiáng)化對(duì)施工人員的工藝培訓(xùn)，提高施工人員的責(zé)任心。確保在施工過程中不違規(guī)作業(yè)，正確地進(jìn)行施工，對(duì)二次回路的隱蔽工程，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督，提高施工水平及質(zhì)量。

3.2 強(qiáng)化設(shè)計(jì)審查、排除設(shè)計(jì)隱患

在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審查中要認(rèn)真仔細(xì)地對(duì)設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行研究和分析，確保設(shè)計(jì)中不發(fā)生寄生回路、強(qiáng)弱電或多套直流混用等問題，施工中變更設(shè)計(jì)時(shí)要仔細(xì)認(rèn)真，經(jīng)過研討和斟酌。

3.3 仔細(xì)擬定調(diào)試方案，提高工作責(zé)任心

針對(duì)所驗(yàn)收的設(shè)備及回路擬定嚴(yán)格的調(diào)試檢查方案，大型驗(yàn)收應(yīng)經(jīng)技術(shù)專家組進(jìn)行會(huì)商，確保檢查方法正確，調(diào)試方法符合實(shí)際動(dòng)作行為，加強(qiáng)對(duì)驗(yàn)收過程中的管理，確保驗(yàn)收全面，不留死角，驗(yàn)收人員要提高責(zé)任意識(shí)，對(duì)企業(yè)高度負(fù)責(zé)的精神，保證萬無一失。

3.4 加大責(zé)任追究力度，提高工作責(zé)任感

二次回路工作需要腳踏實(shí)地、一絲不茍的工作態(tài)度，不折不扣地按作業(yè)要求進(jìn)行。千根線、萬顆釘，一絲一扣一圈地將螺釘緊固到位，避免松動(dòng)等細(xì)小環(huán)節(jié)給保護(hù)的正確動(dòng)作行為埋下隱患。

制定切實(shí)可行的責(zé)任追究考核方案，嚴(yán)肅責(zé)任追究，做到有錯(cuò)必究，用剛性的紀(jì)律強(qiáng)化約束，加大對(duì)各級(jí)各類人員的考核，提高工作人員的工作態(tài)度、責(zé)任感意識(shí)，促使規(guī)范、仔細(xì)、謹(jǐn)慎地進(jìn)行施工、調(diào)試、驗(yàn)收、設(shè)計(jì)、維護(hù)等工作。杜絕投機(jī)取巧，粗暴施工，得過且過、敷衍塞責(zé)的不負(fù)責(zé)態(tài)度。提高工作態(tài)度，真正做到無故障、無隱患的健康運(yùn)行。保證各個(gè)環(huán)節(jié)做到無差錯(cuò)、無失誤。

3.5 科學(xué)管控、提高運(yùn)維水平

防止雨季期間由于潮濕引起的絕緣降低，在端子箱、機(jī)構(gòu)箱等地方加裝除濕器。對(duì)運(yùn)行設(shè)備定期巡視，對(duì)出現(xiàn)的不定位瞬時(shí)性的異常跟蹤分析，確保將隱形故障及時(shí)消除。加強(qiáng)運(yùn)行分析，對(duì)本單位或相關(guān)單位出現(xiàn)過的不正?，F(xiàn)象，根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境、施工人群、性質(zhì)進(jìn)行分析判斷，舉一反三、觸類旁通，最大限度地消除隱患。

總之，由于微機(jī)繼電保護(hù)二次回路接線復(fù)雜，涉及內(nèi)容較多，且受外界因素的影響也很大，許多二次回路的故障有著極強(qiáng)的隱蔽性，用一般的、常規(guī)的、現(xiàn)有的手段不宜被發(fā)現(xiàn)，很多的隱患只有在某些特定的條件下才會(huì)暴露出來，而出現(xiàn)后都是影響電網(wǎng)和設(shè)備的重大事故，這就給繼保工作者提出了很高要求。應(yīng)多分析，勤探索，找出排查隱患的新方法、新理論、強(qiáng)化管理手段，完善規(guī)章制度，與時(shí)俱進(jìn)、勇于創(chuàng)新，確保保護(hù)設(shè)備穩(wěn)定而健康的運(yùn)行，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

The Im pact of the Hidden Defects of Secondary Circuit on Protective Action and Its Solutions

LISheyong，JIN Ruigang，LIDing
（State Grid Jinzhong Power Supply Company of SEPC，Jinzhong，Shanxi 030600，China）

Healthy and stableoperation of the secondary circuitin substation iscritical to ensure correctaction of the protectiveand automatic devices.However，some hidden errorsand defectsexistin secondary circuitdue to design errors，construction techniques，and debuggingmethodsetc.The reasonsare analysed and illustrated，and strategiesare adopted toavoid or reduce thehidden problems.

secondary circuit；hidden defects；relay protection

TM77

B

1671-0320（2015）05-0015-03

2015-05-15，

2015-07-20

李社勇（1962），男，山西永濟(jì)人，1985年畢業(yè)于北京電校繼電保護(hù)專業(yè)，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槔^電保護(hù)；

靳瑞剛（1978），男，山西太谷人，2007年畢業(yè)于天津大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，研究方向?yàn)槔^電保護(hù)；

李 釘（1989），女，山西榆次人，2012年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)，助理工程師，研究方向?yàn)樽冸娺\(yùn)維。