淺談繼電保護(hù)二次回路在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

吳驍

摘 要： 繼電保護(hù)裝置是關(guān)系到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，是電力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。繼電保護(hù)二次回路的可靠性直接關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行安全，應(yīng)用在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次回路中存在的隱患和問(wèn)題，保證繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行，保障電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。本文主要針對(duì)繼電保護(hù)二次回路在線(xiàn)狀態(tài)技術(shù)進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞： 電網(wǎng)；繼電保護(hù)；在線(xiàn)檢測(cè)

1 引言

繼電保護(hù)裝置作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定的第一道防線(xiàn)起著十分重要的作用，繼電保護(hù)裝置存在的缺陷在特定條件下被觸發(fā)將引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。鑒于繼電保護(hù)的重要性，決不能只是在出現(xiàn)不正確動(dòng)作后再去分析和修復(fù)，應(yīng)探索繼電保護(hù)在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次回路中存在的隱患和問(wèn)題，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2繼電保護(hù)二次回路在線(xiàn)檢測(cè)的必要性

當(dāng)今時(shí)代，二次回路報(bào)警功能的作用主要是針對(duì)交流回路的短路異常和直流回路的接地異常的情況，從而避免保護(hù)系統(tǒng)失效問(wèn)題發(fā)生。但其在使用過(guò)程中受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件的影響，使得二次回路的些許異常和繼電保護(hù)異常得不到有效的區(qū)分。一旦在這種情況下，二次回路產(chǎn)生異常只有是在已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重異常情況的時(shí)候才會(huì)出警報(bào)。在我國(guó)，電網(wǎng)已多次發(fā)生由于二次回路斷線(xiàn)而造成的繼電保護(hù)設(shè)備裝置誤動(dòng)故障，最大程度上影響了電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)使用的安全性以及可靠性。在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)主要是利用繼電保護(hù)設(shè)備來(lái)實(shí)施裝備穩(wěn)步運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，但是，由于繼電保護(hù)的二次回路十分繁瑣，這就使其作用效果受到了一定的影響，所以，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)在熟知當(dāng)前繼電保護(hù)相關(guān)二次回路在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，找出優(yōu)化并且解決應(yīng)用的方法，最大程度上增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行使用中的安全性以及可靠性。

3 繼電保護(hù)二次回路在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

3.1 交流二次回路

交流二次回路異常是導(dǎo)致繼保失效的重要因素，因此，做好交流二次回路的在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)是非常重要的。通常情況下，在變電站中，交流二次回路包括了電流電壓互感器二次線(xiàn)圈、合并單元、通信接口等，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能對(duì)設(shè)備交流采樣結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。雖然主流保護(hù)裝置都具備對(duì)交流二次回路的異常告警，但不能甄別異常苗頭，由此造成檢修工作的被動(dòng)。

這里對(duì)當(dāng)前兩種比較常用的交流二次回路在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析。

①雙重化配置保護(hù)裝置：在我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)規(guī)范中規(guī)定，220kV 及以上系統(tǒng)的電流電壓互感器應(yīng)該提供兩組保護(hù)用二次線(xiàn)圈，使得雙重化配置保護(hù)的交流輸入回路能夠相互獨(dú)立?？紤]到系統(tǒng)觀(guān)測(cè)的同源性，以繼電保護(hù)信息系統(tǒng)對(duì)雙重化配置保護(hù)裝置中的電壓和電流進(jìn)行采集，結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若兩套保護(hù)裝置的相對(duì)誤差在允許范圍內(nèi)，則其處于正常工作狀態(tài)；若相對(duì)誤差超出允許范圍，則認(rèn)為至少有一套保護(hù)的交流二次回路出現(xiàn)了異常，需要進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)檢修工作。

②單重化配置保護(hù)裝置：主保護(hù)與后備保護(hù)分開(kāi)配置的單重化配置保護(hù)，交流二次回路應(yīng)該相互獨(dú)立，分別接入兩套不同的保護(hù)裝置?？梢苑謩e對(duì)主保護(hù)和后備保護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的采樣和誤差分析，單重化配置保護(hù)可以通過(guò)對(duì)測(cè)控設(shè)備、保護(hù)裝置等的交流采樣值進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)誤差的分析，從而判斷交流二次回路的狀態(tài)是否正常。

根據(jù)相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在推行交流二次回路在線(xiàn)檢測(cè)時(shí)需正視以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）采樣零漂。對(duì)繼保裝置來(lái)說(shuō)，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)會(huì)存在較大采樣零漂，可能影響在線(xiàn)判斷準(zhǔn)確度。為此，應(yīng)合理規(guī)設(shè)檢定判據(jù)來(lái)消除零漂誤差。

（2）采樣同時(shí)性。負(fù)荷起伏較大的情形會(huì)影響同時(shí)性。采取策略：縮短采樣時(shí)間間隔。

（3）信息系統(tǒng)改造。傳統(tǒng)的保護(hù)信息系統(tǒng)僅在故障時(shí)上傳信息，主站不具備自動(dòng)召喚功能。應(yīng)對(duì)策略：對(duì)主站進(jìn)行改造，增加模擬量定時(shí)召喚功能。

3.2 開(kāi)關(guān)量輸入二次回路

3.2.1 110kV及以下層面

對(duì)于保護(hù)單重化配置情形，可借助裝置自檢功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)部分開(kāi)關(guān)量輸入二次回路的狀態(tài)檢測(cè)。

①對(duì)保護(hù)動(dòng)作型開(kāi)入量二次回路的監(jiān)測(cè)

為應(yīng)對(duì)復(fù)雜故障，有些110kV變電站會(huì)在部分保護(hù)邏輯中引入失靈保護(hù)啟動(dòng)等開(kāi)入量來(lái)增加保護(hù)動(dòng)作可靠性。

圖1中，失靈保護(hù)啟動(dòng)開(kāi)入量可取值為“0”和“1”（前者對(duì)應(yīng)正常運(yùn)行態(tài)，后者對(duì)應(yīng)故障態(tài)）?；谠６瓤剂?，對(duì)于該二次回路的故障診斷可以“10s”為限，即信號(hào)“1”持續(xù)時(shí)間大于10 s，即可確定回路異常。超時(shí)邏輯也可用于類(lèi)似回路的狀態(tài)判斷。

②對(duì)一次設(shè)備位置開(kāi)入量二次回路的監(jiān)測(cè)

與一次設(shè)備位置對(duì)應(yīng)的輔助接點(diǎn)開(kāi)入量的輸入方式很多為單通道型，該方式可靠性較低。應(yīng)對(duì)策略：將開(kāi)入量經(jīng)由雙通道方式傳至保護(hù)裝置，并借助“雙校驗(yàn)”進(jìn)行回路檢測(cè)。圖2中，具有相反性的一次開(kāi)關(guān)的合/分位輔助接點(diǎn)電位同時(shí)接入保護(hù)裝置，顯然，兩路信號(hào)始終相反表征兩個(gè)回路均正常，若出現(xiàn)相同則說(shuō)明有一個(gè)回路有異常。

3.2.2 220kV及以上層面

按照國(guó)網(wǎng)公司“六統(tǒng)一”要求，保護(hù)雙重化配置情況下開(kāi)入量輸入也需雙重化。因此，可對(duì)同一間隔具有同源性的兩路開(kāi)入量進(jìn)行采集和比較：若狀態(tài)一致，則表征回路正常；反之，則說(shuō)明存在異常。

4 結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)二次回路的可靠性直接關(guān)系著系統(tǒng)的運(yùn)行安全，需要引起足夠的重視。在繼電保護(hù)相關(guān)二次回路中，應(yīng)用在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，以狀態(tài)檢測(cè)取代傳統(tǒng)的周期性檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次回路中存在的隱患和問(wèn)題，保證繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行，從而保障電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]張保會(huì)，尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

[2]國(guó)家電力調(diào)度控制中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)定匯編[M].北京：中國(guó)電力出版社，2014.

[3]鮑凱鵬，謝剛文，曾治安等.智能變電站二次回路在線(xiàn)監(jiān)測(cè)研究[J].智能電網(wǎng)，2014，（5）：23-27.