電廠繼電保護二次回路運行常見故障分析處理及預(yù)防

姜文文

摘 要：隨著我國經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，居民生產(chǎn)生活用電量不斷增加，電力行業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展機遇。要想保持穩(wěn)步發(fā)展的勢頭，電力企業(yè)必須要維持自身的平穩(wěn)運行，尤其要注重經(jīng)營安全問題。作為電力企業(yè)安全運行的基本保障，繼電保護裝置在電力企業(yè)的發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用。在科學(xué)技術(shù)不斷進步的今天，雖然繼電保護裝置出現(xiàn)故障的可能性不斷降低，但二次回路運行過程中仍然存在一些常見的缺陷。本文對此進行探討，并提出相應(yīng)的處理和預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：繼電保護 二次回路 故障 處理 預(yù)防

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）10-0211-02

引言

繼電保護是維持電網(wǎng)安全運行的重要保障條件，一旦運行中出現(xiàn)故障或問題，繼電保護裝置能夠在短時間內(nèi)迅速判斷出故障設(shè)備，并自行將其切斷，避免了對其它設(shè)備的運行造成影響，同時也保護了工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的安全。因此，一旦繼電保護二次回路運行中出現(xiàn)問題，相關(guān)斷路器發(fā)生拒動或者誤動的現(xiàn)象，如果不及時處理，將會給電力設(shè)備甚至系統(tǒng)造成很大的影響。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗，對繼電保護二次回路常見的運行故障進行簡要分析，并提出相應(yīng)的處理及預(yù)防措施。

一、繼電保護二次回路運行常見的故障及處理

1.電流互感器回路中常見故障及處理

1.1電流互感器回路中常見故障

在實際運行過程中，電流互感器二次回路常常出現(xiàn)輸出電流偏差大、回路開路、極性接反等情況，給設(shè)備及工作人員的人身安全造成極大威脅。導(dǎo)致電流偏差大的原因一般是由于設(shè)備自身存在問題，即設(shè)備在質(zhì)量上沒有滿足相關(guān)標準，達不到實際應(yīng)用的要求，比如用于保護的電流互感器特性不理想甚至飽和?；芈烽_路一般由人為原因造成，如：在運行的TA二次側(cè)未采取“先短后斷”即行脫開TA接線，或者恢復(fù)接線時遺漏或錯位。極性接反的情況一般也是由人為原因造成，會導(dǎo)致相關(guān)保護誤動或拒動，同時，電度表測量的準確性也會受到影響。

1.2故障處理

針對輸出電流偏差大的問題，電流互感器在短路電流含有非周期分量的暫態(tài)過程中和存在剩磁的條件下，可能使其嚴重飽和而導(dǎo)致很大的暫態(tài)誤差。因此，在TA選型上要選用容量足夠的電流互感器，以防出現(xiàn)飽和。另外，工作人員在操作過程中，要注意檢測TA根部直流電阻是否平衡、正確，來依此判斷是否為CT端子箱及其后端的回路中出現(xiàn)問題。較為常見的是4～20mA測量電流偏差大，一般為電流變送器或者綜合保護裝置損壞導(dǎo)致，通過更換備件即可恢復(fù)正常，偶爾為熱控專業(yè)通道問題導(dǎo)致，需熱控人員做相應(yīng)處理。

針對回路開路問題，工作人員首先要合理判斷出問題發(fā)生的主要原因。如果是由于人為因素導(dǎo)致的故障，要對直接責(zé)任人進行處理，并且也要強化對員工操作行為的日常管理，細化操作規(guī)范，嚴格要求員工按照規(guī)范進行操作。對運行的電流互感器回路必須采取“先短后斷”的措施，對拆接線要有規(guī)范的安全措施票，詳細記錄。如果是由于設(shè)備本身質(zhì)量問題導(dǎo)致，則工作人員要及時停止相關(guān)電力設(shè)備的運行，排查出故障發(fā)生的部位，并對其進行恰當處理。

針對極性接反的問題，在新安裝電流互感器時經(jīng)常會出現(xiàn)，因此，安裝完成后，必須帶負荷做極性測試。發(fā)現(xiàn)極性接反時，需將同一相的同名端與非同名端對調(diào)。

二、電壓互感器回路中常見故障及處理

1.電壓互感器回路中常見故障

電壓互感器經(jīng)常出現(xiàn)的問題有斷線問題、反充電問題、二次側(cè)多點接地問題以及短路問題等。一旦發(fā)生斷線，會導(dǎo)致部分保護誤動（如距離保護）或拒動（如過電壓保護），會對計量設(shè)備造成影響，導(dǎo)致電壓顯示不準或者電量計算不準。另外，發(fā)電機機端TV慢熔時，會導(dǎo)致機端電壓下降，從而導(dǎo)致發(fā)電機自動勵磁設(shè)備誤強勵或者誤調(diào)節(jié)。反充電會導(dǎo)致運行中的電壓互感器二次空氣開關(guān)跳閘，電壓互感器二次回路中并列插件燒壞，嚴重時（如電壓互感器二次空開跳不開的情況）還可能造成人身和設(shè)備損害事故[1]。

電壓互感器二次側(cè)多點接地，會在接地點之間產(chǎn)生較高電位差，實際流入保護裝置的電壓為實際電壓疊加該差壓，使電壓副值、相位均改變，破壞保護的正常工作狀態(tài)，使部分反映電壓量的保護誤動。電壓互感器繞組內(nèi)阻小，短路時會出現(xiàn)很大的短路電流，損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。二次側(cè)短路問題一般由絕緣受損、設(shè)備老化以及人為因素導(dǎo)致。

2.故障處理

針對電壓互感器斷線問題，要及時查看回路開關(guān)是否出現(xiàn)跳閘，熔斷器是否熔斷以及回路是否發(fā)生短路故障等?，F(xiàn)場核實是否存在人為因素導(dǎo)致故障，如工作人員在二次回路作業(yè)中是否符合規(guī)范，有沒有出現(xiàn)操作失誤現(xiàn)象。其次，要檢查電壓切換繼電器是否已正常切換，相關(guān)的常開接點是否能正常閉合。再次，檢查電壓的N線是否有松脫的現(xiàn)象。

針對反充電的問題，在TV所接母線停電時，首先檢查相應(yīng)的隔離開關(guān)是否已拉開，電壓輔助觸點是否已斷開。對于雙母線接線方式，檢查停電的TV二次回路是否徹底斷開，是否存在未停電母線的電壓經(jīng)二次回路送至停電的TV二次，從而倒送至停電母線上的現(xiàn)象。

在N600總線及A、B、C三相各鉗入一個可移動的高精度鉗形電流互感器，對N600的對地電流及A、B、C三相的負荷電流進行實時監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測到的電流大小和波形進行分析判斷，從而判斷TV的接地情況。這種方法可有效濾除系統(tǒng)不平衡電流的干擾，實現(xiàn)電壓互感器多點接地位置的準置判斷[2]。

判斷電壓互感器二次側(cè)出現(xiàn)短路，一般通過在線監(jiān)測或者使用萬用表測量的方式，對于受潮導(dǎo)致的短路，需加強密封或使用相應(yīng)的干燥設(shè)備，并定期給端子排涂絕緣油。對老化原因?qū)е碌亩搪罚韪鼡Q新的電纜或接線。對人為因素導(dǎo)致的，則需加強人員技術(shù)的培訓(xùn)，拆開的電壓線務(wù)必包好絕緣。

三、直流回路中常見故障及處理

直流回路運行故障也是二次回路中常見故障之一。一般來說，直流回路故障可分為操作回路故障、直流回路接地故障、直流電源短路故障三種。

1.操作回路故障及處理

操作回路主要由指示燈、控制板、斷路器機構(gòu)的分合閘線圈、輔助接點以及相關(guān)閉鎖回路和操作箱等部分組成。一旦斷路器的操作出現(xiàn)問題，一定要找出是二次回路出現(xiàn)的問題還是斷路器機構(gòu)發(fā)生的問題，以免對斷路器的正常運行造成影響。

對于操作回路故障的處理，首先要求工作人員要充分理解控制回路的原理，以及控制時指示燈的現(xiàn)象和斷路器的動作情況。工作人員要不斷提升自身的專業(yè)素質(zhì)，加強相互之間的工作協(xié)同，查找分析并及時解決問題。

2.直流回路接地故障及處理

直流回路屬于不接地回路，在實際運行中，通常會發(fā)生一點接地，因不會產(chǎn)生短路電流，所以可繼續(xù)運行2h左右。但是為防止再發(fā)生另一點接地引起信號裝置、繼電保護及控制裝置誤動（正極接地）或拒動（負極接地），必須在一點接地時盡快找到接地點并排除故障。

在查找接地點時一般要遵循四個基本原則：先電纜后裝置、先信號和照明部分后操作部分、先老化設(shè)備后新設(shè)備、先室外后室內(nèi)。直流母線接地時，應(yīng)立即詢問運行人員是否有啟、停某設(shè)備。如有，則重點檢查該啟、停設(shè)備是否有直流接地故障。工作人員還可通過拉路法，逐個斷開支路電源，來查找故障支路。在切斷各專用直流回路時，切斷時間不得超過3s，不管是否找到故障點，都應(yīng)將拉開的支路恢復(fù)送電。需要注意的是，拉路前應(yīng)采取必要的措施（先斷開斷路器），以防直流失電可能引起保護及自動裝置的誤動。

采用絕緣監(jiān)察系統(tǒng)的直流系統(tǒng)，一般會在故障時，直接選出故障支路（電壓下降、絕緣下降的支路），此時可通過聯(lián)系運行人員斷開該支路直流分屏上指示的故障斷路器的方法進一步確認。若開關(guān)斷開，故障仍在，一般確定為事故按鈕有短路故障。若故障告警消失且直流電壓恢復(fù)正常，則確認為開關(guān)直流回路故障。

3.直流電源短路故障及處理

直流電源短路會導(dǎo)致空氣開關(guān)跳開，或者熔斷器熔斷。一般來說，導(dǎo)致直流電源短路的原因主要有以下兩點：一是人為因素，即工作人員在操作過程中由于誤碰引起短路。此時要及時查明短路原因，直接恢復(fù)空氣開關(guān)，或者對熔斷器進行替換即可。二是回路的接線出現(xiàn)錯誤。這種情況下，工作人員在完成二次回路接線以后，可以采用測量正負電源之間的電阻是否符合回路接線的方法，在操作過程中直接進行故障防護，避免故障的發(fā)生[3]。應(yīng)當注意的是，交流回路為接地系統(tǒng)，工作人員在恢復(fù)直流電源插頭時，務(wù)必要認準位置，嚴禁將交、直流電源混合，否則會造成嚴重的直流短路，危及人身及設(shè)備安全。

四、繼電保護二次回路運行常見故障預(yù)防

基于以上對二次回路運行中常見故障的分析，為避免工作人員在操作過程中引起故障的發(fā)生，應(yīng)從以下三個方面進行預(yù)防。

1.現(xiàn)場工作前的預(yù)防措施

現(xiàn)場工作之前，工作人員要充分了解工作地點一、二次設(shè)備的運行狀況，對圖紙進行核查，確認該工作和運行設(shè)備之間是否存在關(guān)聯(lián)性。為此，工作人員要明確流程分工，對可能發(fā)生的故障要保證清晰明了。對于涉及到發(fā)變組保護、線路保護或有聯(lián)跳回路保護裝置的現(xiàn)場校驗或改造工作，工作人員要編制好詳盡的方案，完善繼電保護安全措施票，并經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)批準。開工前，工作負責(zé)人要同工作班成員結(jié)合現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，開展“三講一落實”活動。

2.現(xiàn)場工作時的預(yù)防措施

現(xiàn)場工作時，工作人員要核對現(xiàn)場安全措施是否與工作票中要求的措施一致，相鄰保護屏柜的柜門是否鎖好。校驗二次回路時，對于和其他運行設(shè)備二次回路有連接的壓板和接線，應(yīng)當明確標記，并嚴格按照安全措施票的步驟進行操作。對于不經(jīng)壓板的跳、合閘回路與運行設(shè)備安全有關(guān)的連線，應(yīng)列入繼電保護安全措施票。工作人員在操作過程中，要嚴格按照圖紙進行操作，杜絕僅憑記憶或經(jīng)驗進行操作。若圖紙和實際操作出現(xiàn)不符，待查清原因后，再行操作，不準擅自更改操作票及圖紙。

3.現(xiàn)場工作結(jié)束前的預(yù)防

現(xiàn)場工作結(jié)束前，工作人員需對電流、電壓以及直流二次回路的正確性進行全面檢查，確保設(shè)備的安全。同時也要嚴格遵守安全措施票的內(nèi)容，對各個項目進行全面恢復(fù)，并經(jīng)監(jiān)護人確認。

結(jié)語

隨著電力技術(shù)的發(fā)展以及發(fā)電廠變電站微機保護的廣泛應(yīng)用，繼電保護二次回路引起的誤動以及拒動越來越少，因此，維持二次回路的正確性，尤其是維持電流、電壓、直流回路的正確性對于電廠實際操作顯得愈加重要。電廠要明晰繼電保護二次回路運行中常見的故障危害，做好必要的事前預(yù)防及事后處理，為電力系統(tǒng)的安全運行打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]韓玉龍.電壓互感器反充電事故分析及防范措施[J].電工技術(shù)，2012（1）：72-73，76.

[2]趙廷剛，張大猛，陳偉，等.電壓互感器多點接地故障查找新方法[J].電工技術(shù)，2012（12）：64-65，67.

[3]舒朝江. 繼電保護中二次回路缺陷處理的對策探析[J]. 通訊世界， 2014 （2）：61-62.