電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路的故障與對(duì)策研究

曹家華

摘要：繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的主要組成部分，電力系統(tǒng)運(yùn)行情況取決于其功能的有效發(fā)揮。繼電保護(hù)二次回路的運(yùn)行階段如果發(fā)生故障，就會(huì)很大程度影響到繼電保護(hù)的功能，無(wú)法有效保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。現(xiàn)簡(jiǎn)要分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路的保護(hù)工作，力求為今后的相關(guān)工作提供可靠參照。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；二次回路

1 繼電保護(hù)與二次回路系統(tǒng)中常見(jiàn)的故障

1.1 繼電保護(hù)電源故障

一般情況下是由變電所的直流電源系統(tǒng)或交流保安電源系統(tǒng)提供繼電保護(hù)裝置所需要的電源，然后再通過(guò)繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的穩(wěn)壓電源裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成與裝置電子電路工作相適應(yīng)的專用電源。基本上所有的電源過(guò)電流、過(guò)電壓保護(hù)都是在故障發(fā)生后由電源停止工作，這時(shí)輸出為0，然后再由相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，才可以再開(kāi)始工作；或者在故障發(fā)生后由供電電源自動(dòng)停止輸出，過(guò)一會(huì)兒供電電源將會(huì)自動(dòng)恢復(fù)工作。當(dāng)繼電保護(hù)電源中斷時(shí)，或者當(dāng)繼電保護(hù)裝置的電源裝置出現(xiàn)故障時(shí)，供電裝置指示其正常工作的電源指示燈不再亮著。當(dāng)繼電保護(hù)裝置沒(méi)有供電電源時(shí)，就將無(wú)法正常工作，此時(shí)一些保護(hù)將發(fā)生自動(dòng)閉鎖，并且自動(dòng)向?qū)?cè)線路發(fā)出閉鎖信號(hào)，以防止誤動(dòng)作。

1.2 線圈故障

線圈部分的故障主要包括：

①線圈斷線：線圈斷線可能由使用超聲波清洗造成也可能由在線圈上施加過(guò)電壓造成。

②線圈供電不足：在某些情況下線圈節(jié)點(diǎn)可能會(huì)不動(dòng)作，其中線圈供電電壓過(guò)低占很大的比重。

③線圈極性接反：在線圈內(nèi)部有二極管繼電器，一旦沒(méi)有正確連接其極性會(huì)直接導(dǎo)致接點(diǎn)不動(dòng)作。

④交流線圈、直流線圈供電錯(cuò)誤：如果我們把交流線圈和直流線圈的供電電源接反，交流線圈會(huì)因?yàn)榻由现绷麟姸l(fā)熱，進(jìn)而燒毀線圈；直流線圈會(huì)因?yàn)榻由辖涣麟姸硅F片發(fā)生反復(fù)振蕩，不可能正常工作。

⑤如果我們給線圈長(zhǎng)期通電，線圈將會(huì)發(fā)熱，其絕緣也會(huì)極度惡化，導(dǎo)致繼電器不能正確動(dòng)作。

1.3 連接故障

連接部分故障主要是繼電器接點(diǎn)粘連和繼電器接點(diǎn)接觸不良。導(dǎo)致前者出現(xiàn)的原因是：接點(diǎn)連接的負(fù)荷容量比繼電器節(jié)點(diǎn)的額定容量大很多；繼電器的開(kāi)關(guān)頻率比繼電器的正常開(kāi)關(guān)頻率大很多；或者超出了繼電器的有效使用日期。

造成繼電器接點(diǎn)接觸不良的因素主要有：線圈內(nèi)部的電壓不穩(wěn)定；繼電器接點(diǎn)表面有異物；繼電器接點(diǎn)表面發(fā)生腐蝕；繼電器接點(diǎn)發(fā)生機(jī)械性的接觸不好；超出了繼電器的正常使用周期；繼電器的使用環(huán)境不好（有振動(dòng)或者存在沖擊）。

1.4 保護(hù)裝置故障

繼電保護(hù)裝置故障即繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元件發(fā)生損壞或者其在非正常運(yùn)行情況。繼電保護(hù)裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中非常容易受到周圍環(huán)境的影響。當(dāng)運(yùn)行環(huán)境中的粉塵和腐蝕性氣體很多時(shí)，或者長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫環(huán)境，繼電保護(hù)裝置的老化速度將會(huì)加快，隨之而來(lái)的就是繼電保護(hù)裝置性能的惡化。

2 繼電保護(hù)二次回路故障處理對(duì)策

2.1 加強(qiáng)二次回路異常檢查和隱患防范

二次回路故障多為檢修過(guò)程操作不當(dāng)引起的，如在對(duì)電流互感器二次回路接線端子排查時(shí)，防護(hù)不到位或用力過(guò)大就會(huì)造成端子接線端頭壓接處損傷斷裂，若工作人員沒(méi)有對(duì)齊認(rèn)真核查，就會(huì)埋下隱患。其次，技改、基建項(xiàng)目也會(huì)留下一下隱患，如保護(hù)裝置二次接線圖的設(shè)計(jì)不滿足規(guī)范要求，工作人員對(duì)機(jī)組安裝調(diào)試的審查時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按規(guī)范操作，埋下故障隱患。因此，為保障電網(wǎng)正常運(yùn)行，應(yīng)做到定期檢查線路，對(duì)電網(wǎng)零部件的使用壽命進(jìn)行深入了解，在檢測(cè)中要顧及到電網(wǎng)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，重點(diǎn)檢查二次回路的各接線端子，看其是否有松動(dòng)，接觸是否牢靠，如有必要要應(yīng)進(jìn)行緊固，尤其是要認(rèn)真檢查二次端子盒內(nèi)的接線，校核二次端子的型號(hào)以及準(zhǔn)確度等級(jí)，對(duì)于經(jīng)常發(fā)生故障的元器件做好記錄，確認(rèn)是元器件自身故障還是二次回路引發(fā)的故障，做好分析和處理及應(yīng)急措施，以提高繼電保護(hù)電氣二次回路的安全性。此外，要積極防止因人為因素造成的二次回路故障，在設(shè)備改造施工過(guò)程，必須秉著嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度按照原先的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工并同時(shí)復(fù)核，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立即查明原有并及時(shí)修改，履行簽字手續(xù)。改造完工后，技術(shù)負(fù)責(zé)人要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，著重做好回路重要部分的試驗(yàn)。

2.2 把握二次回路故障檢測(cè)

在電源系統(tǒng)中，一般設(shè)置有大量的保險(xiǎn)器和絕緣監(jiān)控系統(tǒng)、電容儲(chǔ)能裝置以及硅整流穩(wěn)壓元件等，因此，當(dāng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)按順序進(jìn)行如下故障檢測(cè)：（1）對(duì)熔斷器的狀態(tài)進(jìn)行檢查，查看其外觀是否完好且電壓正常。（2）檢查交流輸入、變壓器、硅堆、直流輸出、支路輸出、絕緣監(jiān)測(cè)等部分。（3）檢查電容儲(chǔ)能回路的穩(wěn)定性，確保其正常工作。（4）當(dāng)操作回路出現(xiàn)故障時(shí)，其明顯表現(xiàn)主要為斷路器拒動(dòng)、誤動(dòng)等，這時(shí)的檢查重點(diǎn)應(yīng)集中在操作保險(xiǎn)、開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)、動(dòng)作線圈、繼電器接入點(diǎn)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接入點(diǎn)、配線以及動(dòng)作機(jī)構(gòu)等幾大部位，其他回路的故障同樣可以以最終的動(dòng)作結(jié)果作為依據(jù)，采取逐層向上的方式對(duì)上級(jí)元件的情況進(jìn)行檢查，最終找到故障位置。（5）在二次回路的故障處理中，掌握相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)是確保工作人員快速清除重復(fù)發(fā)生的故障的基礎(chǔ)，因此在實(shí)踐工作中，掌握和積累部分二次回路故障處理技巧，能快速提高處理二次回路故障的效率。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)踐中常采用的方法有電阻測(cè)量判斷法、電流測(cè)量判斷法、電位測(cè)量判斷法、短接法等。

2.3 保障二次回路工作可靠性

二次回路出現(xiàn)故障易造成電氣設(shè)備不能正常工作，繼電保護(hù)裝置不能發(fā)揮正常作用，所以在實(shí)踐工作中，工作人員應(yīng)該在全面掌握和了解保護(hù)的基本原理、熟記二次回路圖、熟悉回路原理和元件功能的基礎(chǔ)上，必須針對(duì)二次回路的常見(jiàn)問(wèn)題，采取有效防范措施：（1）檢查保護(hù)裝置及控制回路。加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查、維護(hù)和校驗(yàn)，檢修完斷路器及其二次回路后，在投入運(yùn)行前要對(duì)斷路器的保護(hù)裝置做整組聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，只有在確保繼電保護(hù)裝置及二次回路處于良好工作狀態(tài)后斷路器才能夠投入運(yùn)行。做好繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置和相關(guān)繼電器的定期校驗(yàn)工作，尤其要仔細(xì)檢查繼電保護(hù)保護(hù)裝置的開(kāi)入開(kāi)出，因?yàn)楸豢財(cái)嗦菲魃戏?、合閘指示燈并不能正確真實(shí)反應(yīng)斷路器的實(shí)際位置，所以將斷路器的分、合閘接點(diǎn)接入繼電保護(hù)裝置中，為此就確保了被控?cái)嗦菲鞯膶?shí)際位置與繼電保護(hù)裝置保持一致。通過(guò)檢查二次回路和對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整組聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，就能檢查出裝置或二次回路故障，采取有效措施消除缺陷。（2）做好控制直流回路的絕緣與檢查工作，這是減少線路越級(jí)跳閘的有效保證。同時(shí)還應(yīng)做好保護(hù)直流工作，確定好變壓器的選跳保護(hù)時(shí)間，保障母線的中性點(diǎn)電位保持在正常的水平，防止電位控制在合理的范圍內(nèi)，避免線路出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象。（3）掌握直流接地故障查找技巧。陰雨潮濕天氣引起電纜芯線絕緣降低、控制電纜絕緣損壞、保護(hù)裝置內(nèi)部元件損壞等等原因，都有可能造成直流接地。要查找接地故障，首先二次回路有工作或設(shè)備在檢修試驗(yàn)應(yīng)立即停止，拉開(kāi)工作電源，看檢查信號(hào)是否消除；用分網(wǎng)法縮小查找范圍，將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)不相聯(lián)系的部分。特別注意的是不能使保護(hù)失去電源，防止突發(fā)故障導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)二次回路在電力系統(tǒng)的日常工作中發(fā)揮著重要的作用，它能夠有效地保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還能夠起到保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)各部件的功能。電力企業(yè)要加大對(duì)于繼電保護(hù)回路的管路工作，嚴(yán)格按照有關(guān)法律法規(guī)運(yùn)行該系統(tǒng)，規(guī)范工作人員的操作方法。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將系統(tǒng)的異常情況處理在源頭，有效的保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張夢(mèng)龍.繼電保護(hù)二次回路維修問(wèn)題[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（10）.

（作者單位：寧夏電力有限公司檢修公司）