繼電保護(hù)二次回路問題引發(fā)的故障與防治效果

摘 要：近幾年來我國的社會經(jīng)濟得到了飛速發(fā)展，促使電力企業(yè)的效果也有突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，與此同時社會生活水平在不斷提高，人們對于電力的要求也越來越高，本文以110kV變電站110kV主變壓器間隙保護(hù)動作事例為例，對繼電保護(hù)二次回路引發(fā)的一系列問題故障進(jìn)行了分析，以及提出了相應(yīng)的防護(hù)措施，來保證電力企業(yè)的安全運行。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路；電力故障；防范措施；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0087-02

社會在不斷進(jìn)步與發(fā)展，人民生活水平的不斷提升，人們生活對電力需求在不斷增加，對供電可靠性要求不斷提高，對于電力工程來說，工程質(zhì)量的把控尤為重要，繼電保護(hù)二次回路所導(dǎo)致的問題可能會使電力工程的發(fā)展受到制約，所以要對此提高重視。

1 110kV星園變電站運行方式

110kVⅠ、Ⅱ母分列運行，110kV東園Ⅱ回線供星園變；110kV東園Ⅰ回線空線運行（對側(cè)斷路器熱備用）。110kV星園變1、2號主變運行，2號主變110kV側(cè)中性點直接接地，1號主變110kV側(cè)中性點經(jīng)間隙接地，35kV側(cè)有小電源并入，接線如圖1所示。

2 繼電保護(hù)動作分析

2.1 母線斷路器跳閘

母線斷路器跳閘問題對于電力線路存在很大的安全隱患，一旦出現(xiàn)母線斷路器跳閘的情況，會直接損壞到電力設(shè)備的使用，對于電力企業(yè)的經(jīng)濟效益產(chǎn)生了一定的影響，所以要提高重視。電線路的電流是零時就需要對于線路進(jìn)行二次檢查，如果發(fā)現(xiàn)二次線箱端的引線絕緣體未受損壞，而保護(hù)電路線芯受到損壞，產(chǎn)生開裂、燒毀等問題，造成母線開關(guān)跳閘。這一原因，有可能是因為開關(guān)的回路設(shè)計不夠安全，存在缺陷，也有可能是相關(guān)的人員在整個線路操作過程當(dāng)中的操作不夠細(xì)致，沒有進(jìn)行全面的檢查，這些原因都會使母線的開關(guān)跳閘，導(dǎo)致正在運行的設(shè)備斷電，對于電力企業(yè)來說會造成巨大的損失，由此可見操作人員的工作，一定要細(xì)致全面，對于查表和修飾等技術(shù)工作者來說，有時會因電路的絕緣而發(fā)生事故。

2.2 線路保護(hù)裝置動作的時限和情況

在上述案例中，通過保護(hù)裝置報告分析，保護(hù)裝置38ms合閘位置1→0，80ms跳閘位置0→1，且無“控制回路斷線”信號，判斷保護(hù)裝置發(fā)出跳閘命令時，斷路器二次輔助接點能正常傳變分合位置，二次回路完好。110kV黎臘Ⅱ回線153斷路器跳閘時出現(xiàn)C相不能可靠斷弧現(xiàn)象，C相一次觸頭分閘距離不夠及絕緣介質(zhì)降低原因，造成故障后約70ms斷路器三相跳開，因小電源及殘余雷電波作用又經(jīng)140ms左右C相電弧重燃，導(dǎo)致距離加速、零序加速保護(hù)動作，且動作后故障電流仍然持續(xù)了一段時間，直至1號主變間隙過流保護(hù)動作跳開主變?nèi)齻?cè)。

2.3 線路絕緣層擊穿

有時線路的絕緣層有擊穿的事故存在，母線保護(hù)容易松動，所以導(dǎo)致發(fā)生問題的連接路線出現(xiàn)跳閘，在測量線芯時，如果發(fā)現(xiàn)絕緣體受到損壞，而發(fā)生這一狀況通過故障原因來分析，首先是因為母線電流回路和測量回路有出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，所以線芯絕緣才會被擊穿，施工人員在設(shè)備檢測的過程當(dāng)中，未及時恢復(fù)中性點引線，如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障極易使得線路電位上升，進(jìn)而設(shè)備回路、電流回路線芯發(fā)生擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致二次回路問題。

2.4 越級跳閘

110kV黎臘Ⅱ回線故障時，勐臘變側(cè)153斷路器80ms后從保護(hù)裝置波形中看到斷路器三相已斷開（無故障電流，且有小電源提供電壓）。約210ms時C相及I0通道出現(xiàn)一明顯電流（約3.2A左右）且持續(xù)時間較長，227ms距離加速動作、230ms距離Ⅰ段動作、302ms零序加速動作，加速段動作后閉鎖重合閘（線路重合閘時間為1.5s）。因為在電線路中出現(xiàn)的繼電保護(hù)二次回路的現(xiàn)象，線路在受到打擊之后出現(xiàn)斷線狀況，所以會發(fā)生越級而跳閘的情況，對于電力系統(tǒng)來說，會影響到安全的輸送，對設(shè)備而言，使用壽命會有所降低，出現(xiàn)故障的母線，因為變壓器跳閘的時間不合理，也會容易使母線接地出現(xiàn)變壓器自主切除的情況。比如某新建60kV變電所在運行中多次發(fā)生越級跳閘，經(jīng)檢查問題出在主變保護(hù)回路的接線上（見圖2）。

2.5 線路老化

在電力設(shè)備中有些設(shè)備使用時間過長，出現(xiàn)了線路老化的問題，一些元件也有一定的安全隱患，出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，如果嚴(yán)重也會容易發(fā)生線路問題，這些線路老化和磨損都是電力系統(tǒng)損壞的重要因素，對于安裝弱電回路的工作，需要根據(jù)具體的實際情況進(jìn)行整體細(xì)致的分析，并且在操作方面使用抗干擾的專業(yè)方法來進(jìn)行。

2.6 設(shè)備指示燈問題

指示燈是在二次回路斷電之后，經(jīng)過開關(guān)保護(hù)裝置的接點來控制，如果指示燈一旦出現(xiàn)了短路的情況，就說明結(jié)點電流量會高于實際的電流量，所以就會出現(xiàn)電源跳閘的問題，在接點電流量與實際電源開關(guān)對比小于實際電源開關(guān)時，指示燈則不會有短路現(xiàn)象，雖不會發(fā)生跳閘，但是對于保護(hù)裝置的結(jié)點也有不小的損毀，這兩種情況都是對于電力系統(tǒng)的嚴(yán)重影響。

2.7 延長間隙零序保護(hù)動作時限及其影響

上述主變跳閘的主要原因是110kV黎臘Ⅱ回線153斷路器C相拉弧及小電源提供暫態(tài)電壓，變壓器中性點放電間隙擊穿，進(jìn)而引起主變在線路重合閘前跳閘。這反映出變壓器中性點放電間隙過流保護(hù)整定時間與線路保護(hù)重合閘整定時間存在配合問題。

間隙零序保護(hù)與主變壓器的其他保護(hù)完全獨立，不存在動作時限配合問題，線路單相接地故障大多數(shù)為瞬時故障，重合成功率極高，在充分考慮變壓器耐受零序過電壓的程度和時間以及間隙的擊穿耐受情況下，對低壓有源變壓器中性點采用延長中性點間隙過流保護(hù)動作時限的方法，不影響電網(wǎng)其他繼電保護(hù)裝置的正常運行，可避免主變壓器或線路保護(hù)誤動。間隙零序過流保護(hù)動作時限應(yīng)與線路全線有靈敏度的接地保護(hù)配合且需躲開線路重合閘時間。

間隙在擊穿直到故障切除前期間，將維持有工頻續(xù)流，而中性點可以承受此類零序電流作用，延長間隙保護(hù)動作時限對主變壓器影響不大。間隙放電產(chǎn)生的截波，只要主變壓器中性點絕緣正常，間隙距離又滿足整定要求，一般低于主變壓器中性點標(biāo)準(zhǔn)截波耐受值并具足夠裕度。

3 繼電保護(hù)二次回路問題的防范措施

3.1 電路全面檢查

要全面做好電路的整體檢查工作，將事故發(fā)生率降到最低，使得電路系統(tǒng)安全運行。一些機電保護(hù)系統(tǒng)中，高壓電會直接接觸回路，以此來監(jiān)測回路的電壓數(shù)據(jù)，每個系統(tǒng)的用電線路中會出現(xiàn)一些磨損的狀況，如果出現(xiàn)電路老化的問題就會發(fā)生機電故障，從而影響了電力系統(tǒng)的運行，對于電力企業(yè)產(chǎn)生了不小的影響。二次回路的覆蓋面十分廣泛，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因為自身沒有檢驗功能，而且機電的工作環(huán)境也十分惡劣，對于所以檢測的狀態(tài)很難實行，對維修工作帶來了很大困難，所以電力企業(yè)中的操作人員需要將線路的具體內(nèi)容進(jìn)行定時的檢修和整改，需要的研究相應(yīng)的解決措施，讓線路處于安全的狀態(tài)，才能夠直接有效的改善跳閘的問題。

3.2 控制電纜質(zhì)量

出現(xiàn)絕緣發(fā)生擊穿現(xiàn)象，很多時候是因為電纜質(zhì)量不過關(guān)，所以在出現(xiàn)此類問題的時候不能僅僅對繼電保護(hù)二次回路進(jìn)行分析，還需要在設(shè)計電路的過程中運用質(zhì)量好的電纜來滿足電力的實際操作要求。同時在安裝的過程當(dāng)中需要操作人員將每個接線的端頭檢查仔細(xì)，絕不能使用劣質(zhì)電纜，如果出現(xiàn)損壞和裂痕也要及時的更換，只有電纜的質(zhì)量有保證，才能使機電設(shè)備正常運行。還可以通過使用指示燈來控制電源，因為電源和繼電保護(hù)設(shè)備來源于同一個控制系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生故障時可以啟動自動報警裝置，提醒維修人員及時的檢修，確保設(shè)備和電力的使用在設(shè)計時，要通過獨立的電源來安裝，后續(xù)如果發(fā)生問題也不會對電力系統(tǒng)形成影響，從而提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 定期檢修設(shè)備元件

電力系統(tǒng)的工作人員需要對于設(shè)備元件定期的檢查與維護(hù)，及時對于繼電保護(hù)中的相關(guān)部件做總體檢修，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，如果出現(xiàn)老化和破損的設(shè)備需要及時換新，因為繼電保護(hù)二次回路在整個機電系統(tǒng)中是重要的組成部分，發(fā)揮著重要的作用，對于二次回路接線工作，在控制檢測方面是需要提高重視的，任何一個地方出現(xiàn)的微小問題都有可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的事故，所以在具體的實施設(shè)計中不能只追求外觀，更重要的是系統(tǒng)內(nèi)在的安裝工藝，以此來保證機電設(shè)備的安全運行，在復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中做出控溫等措施，使機電保護(hù)在良好的狀態(tài)之下運行。

4 結(jié) 語

根據(jù)以上分析可以得知機電保護(hù)二次回路的主要問題，有線路老化，跳閘絕緣層問題指示燈母線開關(guān)等針對以上故障，本文都進(jìn)行了逐一闡述，并且提出了解決的措施，對于掌控攢的質(zhì)量修改設(shè)備元件及時檢修以及直流線路規(guī)范化的管理等方面都會對機電保護(hù)二次回路有所提高。幾點保護(hù)二次回路的問題進(jìn)行解決之后電力系統(tǒng)才能夠進(jìn)行安全穩(wěn)定的運行。

參考文獻(xiàn)

[1]李 龍.探析繼電保護(hù)二次回路問題引發(fā)的故障與防治[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（20）：136～137.

[2]盛 敏，王雅婷，章萍華，汪 濤.繼電保護(hù)二次回路問題引發(fā)的故障與防治效果[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（02）：141～142.

[3]吳振國.繼電保護(hù)二次回路問題引發(fā)的故障與防治措施[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，32（20）：81+84.

收稿日期：2018-7-23

作者簡介：莫紅青（1982-），男，漢族，廣西人，助理工程師，本科，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作。