繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)

蔡莎莎

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和發(fā)展程度的加深，電力成為現(xiàn)代城市運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的能源。為滿足城市電力需求，我國(guó)電力工程規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，供、輸電安全安全問(wèn)題逐步顯現(xiàn)。為保障城市用電安全，維持正常電力供應(yīng)，在線狀態(tài)檢修成為當(dāng)代電力部門必須采取的檢測(cè)手段。在線狀態(tài)檢測(cè)能夠在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置存在的問(wèn)題，為后續(xù)檢修方案的制定和開展提供技術(shù)參數(shù)。本文通過(guò)分析在繼電保護(hù)狀態(tài)下在線狀態(tài)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)，對(duì)開關(guān)量輸入和斷路器操作二次回路的在線檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，并根據(jù)實(shí)際操作過(guò)程中遇到的各類問(wèn)題提出各類型開入量和二次回路的檢修方案。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路；在線狀態(tài)檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

電力能源是推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的基礎(chǔ)力量，是現(xiàn)代化生活和生產(chǎn)必需的能源類型。自推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)以來(lái)，我國(guó)城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市數(shù)量迅速增加，城市用電量急劇增加，各地區(qū)電力企業(yè)面臨的供電、輸電壓力空前加大。保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行成為現(xiàn)代電力企業(yè)必須考慮的問(wèn)題。目前我國(guó)大部分電力企業(yè)采用的檢測(cè)方式仍舊是傳統(tǒng)周期性定期檢測(cè)，這種檢測(cè)方式難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全隱患，更加無(wú)法針對(duì)潛在問(wèn)題提出處理措施，預(yù)防安全事故的發(fā)生。另外，傳統(tǒng)檢測(cè)方式發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，很難對(duì)隱患位置進(jìn)行精確定位，難以有針對(duì)性地實(shí)施應(yīng)對(duì)方案。傳統(tǒng)的定期檢修模式難以滿足現(xiàn)代城市大規(guī)模電網(wǎng)的運(yùn)行需要，在線狀態(tài)檢測(cè)在繼電保護(hù)狀態(tài)下對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，尤其二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)能夠有效評(píng)估設(shè)備運(yùn)行情況和損耗狀態(tài)，提高檢修效率和評(píng)估精度，降低故障率，受到人們的廣泛關(guān)注，逐漸應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

1 繼電保護(hù)相關(guān)二次回路狀態(tài)檢測(cè)的作用

國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)是我國(guó)改革開放以來(lái)耗資巨大的重點(diǎn)工程之一，電力能源為我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展提供了基本動(dòng)力。電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行不僅意味著城市生活的正常進(jìn)行，而且意味著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展。電網(wǎng)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的安全與發(fā)展。繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中起到保護(hù)設(shè)備安全和維持輸電穩(wěn)定的作用。繼電保護(hù)裝置自身性能的安全穩(wěn)定關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。二次回路的狀態(tài)是關(guān)系繼電保護(hù)安全水平的重要因素。

翻閱各地電力系統(tǒng)檢修日志發(fā)現(xiàn)，引起繼電保護(hù)誤動(dòng)的主要原因是設(shè)備自身問(wèn)題。傳統(tǒng)檢修方式難以及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全隱患，無(wú)法精確定位故障原因，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后難以制定有效的應(yīng)對(duì)方案。比如，主變差動(dòng)故障會(huì)使三次諧波切除過(guò)程發(fā)生誤動(dòng)，但在傳統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中針對(duì)主變的檢測(cè)并不會(huì)涉及下游過(guò)程，難以實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)；在檢測(cè)到由外部因素引發(fā)的諧波誤動(dòng)時(shí)，難以精確定位誤動(dòng)原因，只能采取干擾措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。影響繼電保護(hù)安全的主要因素是相關(guān)二次回路的非正常狀態(tài)?；芈穬?nèi)一旦發(fā)生短路故障，會(huì)對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生極大壓力，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p耗，產(chǎn)生安全隱患。在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)設(shè)備缺陷進(jìn)行檢測(cè)，尤其加強(qiáng)二次回路狀態(tài)的檢測(cè)，能夠有效避免由設(shè)備自身問(wèn)題引發(fā)的事故，降低事故率，提高繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的安全水平。

2 開關(guān)量輸入二次回路狀態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)

繼電保護(hù)裝置借助開關(guān)量輸入的二次回路來(lái)采集信號(hào)數(shù)據(jù)。對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，能夠保證繼電保護(hù)裝置邏輯功能的正常運(yùn)行。為保證繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)故障時(shí)可以有效動(dòng)作，需要引入多種開入量（如母差保護(hù)動(dòng)作閉鎖重合閘、失靈啟動(dòng)閘門等）進(jìn)行有效性判斷，開入量與繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作性直接相關(guān)。如圖1所示，以斷路器失靈開入量相關(guān)二次回路在線狀態(tài)檢測(cè)為例，對(duì)檢測(cè)判斷的基本邏輯進(jìn)行說(shuō)明。

失靈保護(hù)啟動(dòng)的開入量有“0”和“1”兩個(gè)狀態(tài)，正常狀態(tài)下為“0”，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障就會(huì)變?yōu)椤?”，繼電保護(hù)裝置隨之啟動(dòng)。當(dāng)開入量為“1”的顯示時(shí)長(zhǎng)超過(guò)10s時(shí)，即判斷為開入量相關(guān)二次回路狀態(tài)異常。

正常狀態(tài)下，斷路器與刀閘的輔助接點(diǎn)開入量相互排斥。在線狀態(tài)檢測(cè)可以通過(guò)檢測(cè)兩開入量的狀態(tài)關(guān)系，對(duì)其所在位置的開入量和二次回路狀態(tài)進(jìn)行判斷。運(yùn)用雙校驗(yàn)技術(shù)對(duì)其輔助接點(diǎn)位置進(jìn)行開入量和相關(guān)二次回路狀態(tài)的在線檢測(cè)原理，如圖2所示。

繼電保護(hù)裝置通過(guò)收集斷路器與刀閘的輔助接點(diǎn)的狀態(tài)特征，對(duì)該位置開入量和回路狀態(tài)進(jìn)行判斷。正常狀態(tài)下，兩輔助接點(diǎn)開入量狀態(tài)呈現(xiàn)為排斥狀態(tài)。若兩開入量發(fā)生互異，則判斷該位置開入量和回路狀態(tài)正常；若兩開入量一致，則判斷該位置出現(xiàn)異常。另外，繼電保護(hù)裝置通過(guò)設(shè)置與開關(guān)量相關(guān)的功能邏輯對(duì)輸入回路進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)相關(guān)輔助接點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果判斷具體位置的工作狀態(tài)，從而形成檢測(cè)數(shù)據(jù)。

3 斷路器二次操作回路狀態(tài)在線檢測(cè)

在傳統(tǒng)電力企業(yè)變電站內(nèi)，斷路器二次回路仍為硬件回路，無(wú)法進(jìn)行在線狀態(tài)檢測(cè)。雖然經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的不斷創(chuàng)新，針對(duì)傳統(tǒng)變電器提出了諸多具體的檢測(cè)方案和檢修措施，但是這些方法在使用范圍和精確度上仍存在很多問(wèn)題。在現(xiàn)代智能變電站內(nèi)斷路器與智能終端直接相連，這種硬接線方式仍舊不能進(jìn)行在線狀態(tài)檢測(cè)。相關(guān)技術(shù)人員針對(duì)上述情況創(chuàng)新性地提出了一種基于傳統(tǒng)斷路器的在線狀態(tài)檢測(cè)方法。該方法通過(guò)在斷路器內(nèi)加入位置輔助接點(diǎn)，以接入點(diǎn)狀態(tài)為判斷依據(jù)，對(duì)二次操作回路進(jìn)行檢測(cè)。這種方法可以通過(guò)綜合分析斷路器跳閘的具體位置和輔助接點(diǎn)開入量信息，精確定位二次回路內(nèi)故障的位置。斷路器的輔助接點(diǎn)如果發(fā)生故障，整個(gè)繼電保護(hù)裝置就會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)（不同故障類型對(duì)應(yīng)不同警報(bào)信號(hào)）。另外，智能中樞通過(guò)對(duì)變電站內(nèi)繼電保護(hù)裝置的斷路器進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)，分析操作回路工作狀態(tài)的在線檢測(cè)結(jié)果，收集檢測(cè)信息，再利用信息系統(tǒng)將所有檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送至監(jiān)控中心進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，可以進(jìn)一步提升斷路器相關(guān)回路的在線狀態(tài)檢測(cè)功能。

結(jié)論

繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的安全性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用與繼電保護(hù)檢測(cè)中，能夠更快速、更準(zhǔn)確地定位安全隱患位置和原因，提高檢測(cè)效率。另外，從成本角度，繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)可以降低檢修人員的工作量，增加檢修工作的安全性，同時(shí)提高設(shè)備使用壽命，降低檢修成本，縮減設(shè)備停運(yùn)時(shí)長(zhǎng)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全水平。總之，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，為滿足現(xiàn)階段城市用電需要，當(dāng)代電力企業(yè)要不斷提高自身技術(shù)水平，合理吸收現(xiàn)代技術(shù)，規(guī)避各類安全事故，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]陳瑞俊.關(guān)于繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)[J].電子測(cè)試（理論與算法），2016（21）：55，57.

[2]滕安，劉颿.解析繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)[J].通信世界，2016（9）：190-191.

[3]王濤，黃娜，姜?jiǎng)?關(guān)于繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究[J].科技展望，2016（9）：110.