淺談電力系統(tǒng)電氣二次回路的故障與防范策略

摘? 要：近年來，伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會用電需求也逐年增長，我國也在不斷加快電力系統(tǒng)建設(shè)來滿足用電需求。電氣二次回路是電力系統(tǒng)重要的功能性部件，對于電網(wǎng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行具有重要意義，但是二次回路也是電力系統(tǒng)中故障率較高的設(shè)備，如何及時發(fā)現(xiàn)并處理電氣二次回路故障、采取合理防范措施降低故障率，已經(jīng)成為近年來電網(wǎng)建設(shè)中亟待解決的難題。本次研究正是在這樣的背景下展開的，首先對電力系統(tǒng)電氣二次回路進(jìn)行了簡單介紹，從電源性質(zhì)、用途等方面對二次回路進(jìn)行了分類;然后分別分析了電壓互感器、電流互感器以及繼電保護(hù)系統(tǒng)的二次回路故障;最后，從遵照工作規(guī)范、提升專業(yè)技能、把控修改流程三個方面提出了電氣二次回路故障的防范策略，以降低二次回路的故障率，推動電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);二次回路;電網(wǎng)建設(shè)

中圖分類號：TM645? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）10-0042-03

Abstract：In recent years，with the rapid development of China’s social economy，the social demand for electricity is also increasing year by year. China is also accelerating the construction of power system to meet the demand for electricity. Electrical secondary circuit is an important functional component of the power system，which is of great significance for the stable and efficient operation of the power grid. However，it is also a high failure rate equipment in the power system. How to detect and deal with electrical secondary circuit faults in time and take reasonable preventive measures to reduce the failure rate has become an urgent problem to be solved in the construction of the power grid in recent years. This research is carried out under this background. Firstly，the electrical secondary circuit of power system is briefly introduced，and the secondary circuit is classified from the nature and use of power supply. Secondly，the secondary circuit faults of voltage transformer，current transformer and relay protection system are analyzed separately. Finally，the secondary circuit faults are modified according to the working standards，professional skills and control. In the three aspects of the process，the prevention strategies of electrical secondary circuit fault are put forward to reduce the failure rate of secondary circuit and promote the safe，stable and efficient operation of power system.

Keywords：power system;secondary circuit;power grid construction

0? 引? 言

伴隨著我國用電需求的不斷攀升，對電網(wǎng)系統(tǒng)的要求也越來越多，在這樣的背景下我國也開始了大刀闊斧的電網(wǎng)改造工程，這一升級一方面是提高電力系統(tǒng)負(fù)荷、增大電力產(chǎn)能，另一方面則是大力引入智能化、自動化、信息化系統(tǒng)，加快智能電網(wǎng)建設(shè)，提升電網(wǎng)運(yùn)行效率，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。電網(wǎng)的大規(guī)模改造也給電氣二次回路提出了新的要求，在引入智能化電網(wǎng)的概念后，二次回路也需要更高的邏輯性來滿足控制需求，這也體現(xiàn)出二次回路的重要性。但是在國家電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，電氣二次回路一直有著較高的故障率，這也嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在電力系統(tǒng)的故障中，一小部分是由于一次系統(tǒng)各個設(shè)備自身的故障，而其他大部分則是由于電氣二次回路的故障所引發(fā)的，因此，電氣二次回路的故障防范對于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就顯得尤為重要。本次研究正是在這樣的背景下展開的，主要對電力系統(tǒng)電氣二次回路的故障進(jìn)行了分析，并提出防范二次回路故障的具體措施。

1? 電力系統(tǒng)電氣二次回路的簡介與分類

1.1? 電力系統(tǒng)電氣二次回路簡介

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，電氣二次回路主要發(fā)揮著控制、保護(hù)、防護(hù)等作用，是保證國家電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，主要包括信號回路、保護(hù)回路以及控制回路等?？紤]到電氣二次回路的重要性，要保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須重視二次回路的故障檢測與防范，根據(jù)不同電氣二次回路的功能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立相應(yīng)的故障防范預(yù)案，降低二次回路故障率，減少電力系統(tǒng)故障的發(fā)生。

1.2? 電力系統(tǒng)電氣二次回路的分類

電氣二次回路是對電力一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制、保護(hù)和調(diào)度所需要的自動監(jiān)控設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動和通信設(shè)備等組成的輔助系統(tǒng)，其特點(diǎn)是低電壓、小電流，以信息系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)為主。

電力系統(tǒng)電氣二次回路的種類復(fù)雜，如按電源性質(zhì)對二次回路進(jìn)行分類，則可以分為以下三類：

（1）交流電流回路：主要由一次設(shè)備電流互感器、二次側(cè)供電給測量儀表及繼電保護(hù)等所有電流元件構(gòu)成的回路;

（2）交流電壓回路：由一次設(shè)備電壓互感器、二次側(cè)及三相五柱電壓互感器開口三角、供給測量儀表、繼電保護(hù)、信號電源等構(gòu)成的回路;

（3）直流回路：輸出經(jīng)變壓、整流后的直流電源，作用于繼電保護(hù)和自動裝置等信號電源與操作電源。

若按照電氣二次回路的用途進(jìn)行分類，則可以將其分為以下四類：

（1）測量回路：主要用于測量電氣設(shè)備的電流、電壓、電阻、電能、溫度等運(yùn)行參數(shù);

（2）信號回路：主要用于傳輸監(jiān)控LCU等自動裝置信號，包括開關(guān)斷路器位置、自動裝置狀態(tài)等;

（3）操作回路：主要包括控制開關(guān)、熔斷器、繼電器、接線端子等從操作電源到斷路器線圈之間的所有電器元件，用于斷路器和隔離開關(guān)的電氣閉鎖與操作等;

（4）通訊網(wǎng)絡(luò)：主要用于自動裝置、監(jiān)控裝置、繼電保護(hù)裝置之間的通訊聯(lián)結(jié)的電氣回路。

2? 電力系統(tǒng)電氣二次回路的故障分析

2.1? 電壓互感器二次回路故障

電力系統(tǒng)電氣二次回路的故障種類復(fù)雜、故障原因多種多樣，其中，電壓互感器的二次短路是較為常見的二次回路故障之一。二次短路將會破壞到電壓互感器中的熔斷器，導(dǎo)致快分開關(guān)閘出現(xiàn)跳閘，保護(hù)裝置也會隨之?dāng)嗑€。因此，如果電壓互感器二次回路出現(xiàn)接觸不良、斷線故障后，保護(hù)裝置也將馬上失去作用，這也意味著電壓互感器在出現(xiàn)斷線故障后，正常的故障提示信號無法啟動，這也導(dǎo)致工作人員很難第一時間發(fā)現(xiàn)二次短路故障。因此，電力檢修人員必須重視電壓互感器的定期檢修，防止因二次回路故障而導(dǎo)致的電力事故發(fā)生。

2.2? 電流互感器二次回路故障

除了電壓互感器二次短路外，電流互感器的二次側(cè)開路、多點(diǎn)接地也是常見的二次回路故障。在電流互感器出現(xiàn)二次側(cè)開路后，回路儀表將會直接降至零點(diǎn)，如果回路儀表出現(xiàn)時有時無的現(xiàn)象，則說明二次回路出現(xiàn)半開路故障，也即是二次回路中部分線路接觸不良。另外，二次側(cè)開路不僅會導(dǎo)致回路儀表指示異常，還可能會引起電流互感器震蕩并有噪聲出現(xiàn)，有時在二次元件的端子、線頭處甚至?xí)霈F(xiàn)放電、打火、冒煙等現(xiàn)象，嚴(yán)重的話將導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。

2.3? 繼電保護(hù)與控制回路故障

斷路器控制電源是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵回路，如果出現(xiàn)故障則會導(dǎo)致正常操作無法進(jìn)行;而對于繼電器而言，如果沒有了控制電源則會導(dǎo)致自動控制系統(tǒng)發(fā)出信號。斷路器回路故障的原因是多方面的，如線路接觸不良、二次回路短路、二次回路的監(jiān)控不到位、控制電源關(guān)閉等都會導(dǎo)致斷路器故障。在出現(xiàn)二次回路故障后，斷路器無法將回路斷線信號發(fā)送出去，從而導(dǎo)致電路的正常合閘與跳閘無法實現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的電力事故。另外，需要注意的是，如果保險絲被燒毀或者是繼電器合閘機(jī)械發(fā)生故障時，合閘的功能同樣會受到一定程度的影響，也會造成嚴(yán)重的電力事故。

3? 電力系統(tǒng)電氣二次回路故障的防范措施

在電力系統(tǒng)中，必須防患于未然，提前做好防范措施，糾正不規(guī)范的操作，對各類故障早發(fā)現(xiàn)早解決，將預(yù)防工作放在首位。在具體的電氣二次回路運(yùn)行過程中，必須提醒施工人員嚴(yán)格遵守工作規(guī)范，不斷提升工作人員專業(yè)技能，嚴(yán)格把控二次回路的修改流程，從而將二次回路故障率降至最低。

3.1? 施工人員嚴(yán)格遵守工作規(guī)范

電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行離不開施工人員的規(guī)范化操作，要想減少電氣二次回路故障，首先應(yīng)從施工人員抓起。電力施工人員必須嚴(yán)格遵守國家電網(wǎng)發(fā)布的《十八項電網(wǎng)重大反事故措施》，加強(qiáng)自身行為規(guī)范，樹立安全意識，真正認(rèn)識到安全生產(chǎn)的重要意義。電力施工人員在現(xiàn)場處理電流互感器二次回路故障時，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際狀況找出故障位置，通過減少一次負(fù)荷電流的方法來降低二次電壓，并將現(xiàn)場情況及時向調(diào)度匯報;如果電流互感器出現(xiàn)嚴(yán)重故障，則必須在安全轉(zhuǎn)移負(fù)荷后才可進(jìn)行停電操作。對于電力系統(tǒng)的裝置誤動，電力施工人員應(yīng)首先考慮交流回路是否零線斷開，在維修過程中必須做好人員防護(hù)措施，科學(xué)使用多用表測量直接電阻。

3.2? 不斷提升工作人員專業(yè)技能

除了加強(qiáng)電力施工人員的行為規(guī)范外，還必須重視工作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，不斷提高工作人員的專業(yè)化水平與安全意識，將電氣二次回路故障率降至最低。在大量的新技術(shù)、新設(shè)備不斷投入電力系統(tǒng)中的背景下，保護(hù)裝置的安全性與可靠性就顯得尤為重要，這也對電力工作人員提出了更高要求。工作人員必須加強(qiáng)對自動控制裝置與微機(jī)保護(hù)的監(jiān)控，避免二次回路出現(xiàn)短路、斷路等故障。對于電纜的使用而言，工作人員要嚴(yán)格避免直流電與交流電共用一根電纜;而在直流電預(yù)案系統(tǒng)中，必須分辨清楚電源的正負(fù)極引線，避免錯接、混接的情況出現(xiàn);對于新裝的電路互感器，在運(yùn)行之前工作人員應(yīng)做好極性檢測。

3.3? 嚴(yán)格把控二次回路的修改流程

電氣二次回路的修改是電力系統(tǒng)的常見操作，也是導(dǎo)致二次回路故障的主要原因之一。因此，必須嚴(yán)格把控電氣二次回路修改，做好二次回路修改方案的審核。必須在第一時間對底圖進(jìn)行修改，并進(jìn)一步修改運(yùn)行控制、繼電保護(hù)人員的電路圖紙;對于修改之后的設(shè)計圖紙，一定要在第一時間交給直管調(diào)度的繼電保護(hù)單位。必須防范寄生回路的出現(xiàn)，在修改二次回路的過程中及時拆除無用線路;在對直流回路進(jìn)行修改后，則必須展開科學(xué)的傳動實驗，有條件的電站要開展整組試驗，模擬多類型故障。而在修改電壓二次回路以及電流二次回路后，必須立即對二次回路修改的正確性進(jìn)行檢驗，可以選擇使用負(fù)荷電壓和電流進(jìn)行檢驗，二次設(shè)備的接線工作必須和設(shè)計圖紙完全一樣。

4? 結(jié)? 論

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，電氣二次回路的故障防范對于電力系統(tǒng)具有重要意義，要想保證電力系統(tǒng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)、輸送電能，就必須保證各個電氣二次回路的穩(wěn)定性，從而能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時迅速做出應(yīng)急反應(yīng)，降低電力系統(tǒng)事故率。因此，對于電氣二次回路系統(tǒng)，必須時刻提醒工作人員嚴(yán)格遵守工作規(guī)范，不斷提升工作人員專業(yè)技能，嚴(yán)格把控二次回路的修改流程，不斷降低二次回路故障率，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王鵬.淺析電氣二次回路故障檢修措施 [J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2017（25）：142.

[2] 冀戈，趙偉聰，薛守磊.變電站繼電保護(hù)二次回路隱患排查方法研究 [J].電子制作，2016（9）：94-95.

[3] 黃新民.電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)二次回路的維護(hù)與檢修 [J].工程技術(shù)研究，2017（10）：248-249.

[4] 張銳.電氣二次回路故障判斷與查找淺析 [J].機(jī)電工程技術(shù)，2016，45（9）：160-162.

作者簡介：陳龍鋒（1987.05-），男，漢族，福建莆田人，電氣中級工程師，本科，研究方向：變電站安裝及調(diào)試。