繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

權(quán)曉艷

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，電力系統(tǒng)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)也得到了很好的發(fā)展。二次回路設(shè)備的在線檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)備檢測(cè)有很大的不同，它是我國(guó)電力系統(tǒng)檢修體系中的重要內(nèi)容，所以二次回路的在線檢測(cè)對(duì)象更加細(xì)化，對(duì)其要求也更高。文章對(duì)繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：在線檢測(cè)；二次回路；繼電保護(hù)；狀態(tài)檢修；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM77 文章編號(hào)：1009-2374（2016）24-0136-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.068

隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，現(xiàn)代互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國(guó)傳統(tǒng)的檢修模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展的需要。對(duì)于繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修而言：一方面要結(jié)合繼電保護(hù)的實(shí)際運(yùn)行情況；另一方面要對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行科學(xué)和有效的檢修。雖然國(guó)外有很多學(xué)者在繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修以及保護(hù)裝置上面開(kāi)展了許多有成效的研究，但是對(duì)繼電保護(hù)的二次回路的狀態(tài)檢修方面涉及卻不多。繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修包括三個(gè)環(huán)節(jié)，主要是檢測(cè)、評(píng)估以及檢修策略的制定，狀態(tài)檢測(cè)是繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作中最重要的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)的事故和相關(guān)的案例進(jìn)行研究分析表明，導(dǎo)致繼電保護(hù)事故發(fā)生的最主要的原因就是二次回路的缺陷。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，都無(wú)法對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行有效的狀態(tài)檢修，因?yàn)槔^電保護(hù)相關(guān)的二次回路比較復(fù)雜。因此本文主要結(jié)合了我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修的實(shí)際情況，借鑒了繼電保護(hù)檢修方面相關(guān)的科技研究成果，對(duì)繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的探討和研究，并提出了一些參考性的建議。

1 交流二次回路狀態(tài)的在線檢測(cè)

1.1 交流二次回路的狀態(tài)檢修的背景和必要性探討

當(dāng)發(fā)生交流回路短線的時(shí)候，保護(hù)設(shè)備就會(huì)發(fā)出警告信號(hào)，這是國(guó)內(nèi)主流的對(duì)于交流二次回路異常設(shè)計(jì)的報(bào)警功能。通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外的學(xué)者在很多繼電保護(hù)系統(tǒng)方面的研究得出了結(jié)論，保護(hù)系統(tǒng)失效的最重要的原因就是交流二次回路的異常。目前國(guó)內(nèi)的報(bào)警系統(tǒng)由于受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，交流二次回路的輕微異常通過(guò)繼電保護(hù)的異常裝置難以識(shí)別，通常只能在異常發(fā)生后或者出現(xiàn)嚴(yán)重異常情況時(shí)才會(huì)發(fā)出報(bào)警。我國(guó)電網(wǎng)也因?yàn)檫@樣曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多起繼電保護(hù)設(shè)備因交流二次回路短線而引發(fā)的裝置誤動(dòng)的事故，這嚴(yán)重影響著我國(guó)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.2 交流二次回路的在線狀態(tài)的檢測(cè)

由于二次回路中的每一個(gè)異常的環(huán)節(jié)都會(huì)直接地影響保護(hù)設(shè)備交流取樣結(jié)果的精準(zhǔn)性，同時(shí)還考慮系統(tǒng)檢測(cè)的同源性，因此本文在不改變現(xiàn)有的繼電保護(hù)設(shè)備功能和配置的情況下，研究交流二次回路的在線狀態(tài)的檢測(cè)方案。

1.2.1 單重化配置保護(hù)裝置下的交流二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)。關(guān)于單重化配置的保護(hù)裝置，為了實(shí)現(xiàn)其檢測(cè)功能，我們可以采取對(duì)兩套裝置的交流量進(jìn)行同時(shí)比較的方法。將主保護(hù)的單重化配置保護(hù)的交流二次回路和后備保護(hù)相互獨(dú)立，將兩者分開(kāi)后再同時(shí)接入兩套保護(hù)裝置。因此可分開(kāi)對(duì)兩種保護(hù)的交流的采樣值進(jìn)行采取并進(jìn)行誤差分析，對(duì)于兩種保護(hù)的配置一體的單重化配置的保護(hù)，我們采用保護(hù)裝置和其站內(nèi)同間隔的其他設(shè)備交流的采取值進(jìn)行誤差分析，以檢測(cè)其是否

正常。

1.2.2 雙重化配置的保護(hù)裝置交流二次回路的狀態(tài)在線檢測(cè)?？紤]到系統(tǒng)檢測(cè)的同源性，要在同一時(shí)間采集兩套微機(jī)保護(hù)裝置的交流電流和電壓，通過(guò)保護(hù)系統(tǒng)對(duì)雙重化配置的方法，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析。當(dāng)兩套保護(hù)的交流二次回路處在正常工作的狀態(tài)時(shí)，采樣相對(duì)誤差在檢測(cè)判斷的范圍內(nèi)。當(dāng)采樣的相對(duì)誤差值超出了檢測(cè)判斷值的范圍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)異常，所以我們認(rèn)為在交流二次回路中最少有一套保護(hù)裝置是有異常的，因此如果有輕微的異常發(fā)生，并被檢測(cè)出來(lái)時(shí)，就應(yīng)該開(kāi)始開(kāi)展隱患處理工作了，根據(jù)檢測(cè)的實(shí)際情況來(lái)合理地調(diào)整檢修的周期安排，有計(jì)劃、合理地安排設(shè)備檢修工作，提高設(shè)備檢測(cè)工作的效率。

1.3 交流二次回路在線狀態(tài)的檢測(cè)的注意事項(xiàng)

1.3.1 雙套保護(hù)采樣的同時(shí)性問(wèn)題。通過(guò)電網(wǎng)的運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，當(dāng)供電區(qū)域的負(fù)荷過(guò)多時(shí)會(huì)導(dǎo)致區(qū)域的負(fù)荷波動(dòng)比較大，直接影響到采樣結(jié)果比較的可信度。但在正常情況下，由于供電負(fù)荷在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有過(guò)大的波動(dòng)，繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)兩套保護(hù)交流的采樣并不嚴(yán)格要求同步，因此其采樣結(jié)果還是可信的。

1.3.2 保護(hù)裝置采樣的零漂問(wèn)題。零漂問(wèn)題雖在平常并沒(méi)有特別大的影響，但當(dāng)其嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響二次回路在線檢測(cè)的正確性，所以對(duì)這些零漂問(wèn)題就要設(shè)定合理的判定值，以消除零漂誤差造成的影響。因?yàn)槔^電保護(hù)裝置設(shè)置有最小精工電流的原因，容易出現(xiàn)零漂問(wèn)題，比較多的采樣零漂出現(xiàn)在裝置輕載負(fù)荷電流的時(shí)候。

2 開(kāi)關(guān)量輸入的二次回路狀態(tài)的在線檢測(cè)

開(kāi)關(guān)量的正確與否直接影響到繼電保護(hù)功能的正常運(yùn)行，主要通過(guò)采集保護(hù)動(dòng)作、加速、閉鎖、斷路器和分合閘位置的信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)輸入在線檢測(cè)，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)量的正確性直接影響設(shè)備的正常工作，因而需要對(duì)其進(jìn)行在線狀態(tài)檢測(cè)。

2.1 單套保護(hù)裝置開(kāi)入量二次回路檢測(cè)

通過(guò)引入一系列動(dòng)作的開(kāi)入量進(jìn)行分析判斷，以保證系統(tǒng)發(fā)生比較復(fù)雜的故障時(shí)的繼電保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作的可靠性，包括但不限于誤差保護(hù)動(dòng)作閉鎖重合閘以及設(shè)置的失靈保護(hù)啟動(dòng)等。同時(shí)為了保證單套保護(hù)的部分開(kāi)關(guān)量輸入實(shí)現(xiàn)其檢測(cè)功能，可以通過(guò)微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)用其本身就具有的判斷和自檢功能，而這些開(kāi)入量的變化則會(huì)直接影響到繼電保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作。因此將保護(hù)型開(kāi)入量的超時(shí)判斷的邏輯增加到保護(hù)裝置中，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)此類回路的檢測(cè)。

2.2 雙套保護(hù)設(shè)備開(kāi)入量的檢測(cè)的新思路

對(duì)于按照國(guó)家電網(wǎng)公司“六個(gè)統(tǒng)一”的設(shè)計(jì)原則，在雙重化配置的繼電保護(hù)的裝置中的失靈啟動(dòng)開(kāi)入、斷路器輔助接點(diǎn)等開(kāi)關(guān)量輸入二次回路的同時(shí)接入雙重化的保護(hù)裝置，一般情況下，同一間隔的兩套保護(hù)設(shè)備對(duì)應(yīng)的開(kāi)入量狀態(tài)應(yīng)當(dāng)保持一致。因此當(dāng)兩套保護(hù)設(shè)備狀態(tài)不對(duì)應(yīng)時(shí)，可以通過(guò)兩套設(shè)備的同一間隔開(kāi)入量進(jìn)行采集和分析，判定開(kāi)入二次回路有無(wú)異常。

3 斷路器二次操作回路狀態(tài)在線檢測(cè)

在比較常規(guī)的變電站中，斷路器不具備在線檢測(cè)和自檢等功能，雖然在監(jiān)視斷路器操作回路的工作狀態(tài)方面研究設(shè)計(jì)了很多實(shí)用的回路，但是仍然存在很多問(wèn)題：一方面，它能對(duì)斷路器操作的異常發(fā)出報(bào)警信號(hào)，也能對(duì)跳合閘的回路進(jìn)行監(jiān)視，它還可以對(duì)智能終端和設(shè)備之間以及保護(hù)裝置的二次操作回路進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，通過(guò)變電站事件心跳報(bào)文握手的信號(hào)方式；另一方面，它不能對(duì)發(fā)生異常的位置進(jìn)行準(zhǔn)備的定位，也不能對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線檢測(cè)。因?yàn)橥耆揽咳斯ぱ矙z等方式完成檢測(cè)，還加大了設(shè)備停電時(shí)檢修的工作量。另外，在智能化的變電站中斷路器的操作回路主要由智能操作箱和終端構(gòu)成，該部分的二次操作回路仍不具備檢測(cè)的能力，這是因?yàn)楝F(xiàn)在仍舊采用傳統(tǒng)的二次電纜硬接線的模式將智能終端接入到斷路器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

3.1 二次操作回路狀態(tài)在線檢測(cè)

現(xiàn)在我國(guó)大部分的廠家主流方法主要還是在操作箱跳閘和合閘位置的繼電器來(lái)設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的監(jiān)視，如果同時(shí)將這兩個(gè)常閉接點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，用來(lái)發(fā)出控制回路斷線報(bào)警信號(hào)。該方式不能對(duì)二次控制回路的所有異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和檢測(cè)，只能檢測(cè)到控制回路斷線的情況。因此一些專家學(xué)者為了實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路二次操作的檢測(cè)，試驗(yàn)了新型斷路器的操作箱，即在這兩個(gè)閘的基礎(chǔ)上增加了斷路器位置輔助接點(diǎn)狀態(tài)的輔助判斷的依據(jù)。

3.2 跳合閘出口接點(diǎn)狀態(tài)在線檢測(cè)

保護(hù)的跳合閘出口接點(diǎn)被裝在密封器中，當(dāng)繼電保護(hù)要求對(duì)評(píng)估的結(jié)果開(kāi)展檢修時(shí)，就無(wú)法查看跳合閘的工作狀態(tài)。如果用常規(guī)的方法就只能依靠傳統(tǒng)的停電傳動(dòng)試驗(yàn)的方法，還無(wú)法對(duì)跳合閘的接點(diǎn)進(jìn)行檢修，也不能對(duì)其進(jìn)行完整的評(píng)估和檢測(cè)，另外用這種方法檢測(cè)需要進(jìn)行停電，還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。然而通過(guò)采用獨(dú)立控制的雙接點(diǎn)的串聯(lián)方法代替原來(lái)的單接點(diǎn)動(dòng)作方式，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)跳合閘出口接點(diǎn)的檢測(cè)。

綜上所述，保護(hù)出接口點(diǎn)監(jiān)測(cè)原理簡(jiǎn)單、使用方便，它可以避免在對(duì)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修對(duì)出口接點(diǎn)監(jiān)測(cè)時(shí)出現(xiàn)檢測(cè)不到的死角，還可以實(shí)時(shí)地檢測(cè)保護(hù)跳合閘出口接點(diǎn)動(dòng)作，減少了設(shè)備檢修的停電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置和狀態(tài)在線檢修的覆蓋。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)檢測(cè)方法進(jìn)行研究和分析，分別提出了相對(duì)應(yīng)的方法，同時(shí)也驗(yàn)證了方法的可行性，為現(xiàn)實(shí)生活實(shí)際中電網(wǎng)的管理提供了一些參考依據(jù)，通過(guò)試驗(yàn)研究方法檢測(cè)出了隱患，這不僅提高了電網(wǎng)檢測(cè)工作的效率，也在電網(wǎng)的運(yùn)行方面提供了安全

保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 李石，李振宇.基于大型集控站監(jiān)控系統(tǒng)下的二次設(shè)備狀態(tài)檢修方案[J].繼電器，2007，35（14）.

[2] 葉遠(yuǎn)波，孫月琴，黃太貴.繼電保護(hù)狀態(tài)檢修在現(xiàn)在電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].華東電力，2011，39（8）.

[3] 高翔，劉韶俊.繼電保護(hù)狀態(tài)檢修及實(shí)施探討[J].繼電器，2005，33（20）.

[4] 葛圍春，王芝茗，顧洪群.一、二次設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)信息融合及在PMS建設(shè)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（21）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）