220kV電流互感器二次回路故障分析及防范措施

宋韜

摘要：電流二次回路是繼電保護重要組成部分，直接關(guān)系到電流測量的準(zhǔn)確性和保護動作的可靠性，涉及電流互感器、就地匯控柜、室外電纜、保護裝置接線端子及采集回路等，具有接線復(fù)雜、環(huán)節(jié)較多、缺陷隱蔽、后果嚴(yán)重等特點。近年，由于電流二次回路兩點接地、開路、短路、極性接反、接線錯誤等造成繼電保護不正確動作事件多次發(fā)生，電流二次回路缺陷已成為影響繼電保護可靠性的關(guān)鍵因素?；诖耍疚膶?20kV電流互感器二次回路故障分析及防范措施進行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：220kv;電流互感器;二次回路;故障;防范措施

引言

電流互感器是一種電流變換裝置，習(xí)慣上稱TA，它將大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)的小電流5A或1A，供給儀表如電流表，電度表，功率因數(shù)表，功率表以及需要繼電保護的線路裝置測控系統(tǒng)。當(dāng)然電流互感器可分為高壓等級和低壓等級，各自按規(guī)定要求使用。

1電氣二次回路概述

在電力系統(tǒng)運行時，220kV變流器二次電路在保護整個系統(tǒng)的運行安全方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。根據(jù)電氣二次回路的使用功能，可分為信號、測量、控制和保護類型。同時，電力系統(tǒng)必須及時檢查工作中的二次電路維修故障，分析故障原因以及工作特性和工作方式，對特定故障問題采取適當(dāng)?shù)拇胧岣叨坞娐愤\行的效率，并最大限度地減少故障發(fā)生率。

2電流互感器的選擇

（1）額定一次側(cè)i1應(yīng)在運行電流的20～120%范圍內(nèi)。（2）電流互感器電壓等級應(yīng)與運行電壓相同。（3）電流互感器二次負(fù)載功率不大于其額定容量，否則誤差將大大增大。（4）根據(jù)供電方式，繼電保護要求選擇使用TA的臺數(shù)及型號及不同的接線方式。（5）根據(jù)測量的目的和保護方式的要求，選擇TA的準(zhǔn)確等級。（6）在更換TA時，若只更換一組TA的某一臺時，必須選擇變比相同，極性相同，電壓等級相符，伏安特性一致，并進過有關(guān)部門檢驗合格后的TA，當(dāng)需要更換一組TA時，除應(yīng)遵照上述幾項要求外，還應(yīng)根據(jù)保護裝置的整定值及所接儀表的倍率要求來選擇。

3?220kV電流互感器二次回路故障分析

3.1工作電源回路失電

工作電源回路是由各開關(guān)的照明加熱回路，及電源模塊/整流模塊的交流輸入回路并聯(lián)組成。若只有某個分回路失電，直接排查該回路空氣開關(guān)是否脫扣，該回路是否有斷線或短路故障，排除故障后合上空氣開關(guān)即可;若所有交流回路失電，即為工作電源回路失電。

3.2現(xiàn)場工作人員責(zé)任心不強

電流二次回路問題導(dǎo)致繼電保護不正確動作的發(fā)生固然與部分現(xiàn)場人員工作責(zé)任心不強、業(yè)務(wù)技能欠缺、安全措施執(zhí)行不到位等分不開，但電流二次回路過于復(fù)雜、危險點過多、安全管控困難等不利因素也是客觀現(xiàn)實。因此，在加強現(xiàn)場運維管理的同時，有必要對電流二次回路進行簡化和改進，通過技術(shù)手段降低安全風(fēng)險。

3.3設(shè)備管理存在問題

通過實踐可以看出，大部分的變電廠之所以會產(chǎn)生繼電保護系統(tǒng)運行故障，主要就是由于變電廠的管理人分院不夠重視繼電保護設(shè)施的后期管理以及養(yǎng)護工作，所以在這個時期比較容易出現(xiàn)二次回路故障問題。

4解決和預(yù)防電力系統(tǒng)電氣二次回路故障的對策

4.1監(jiān)測斷路器二次操作回路

在我國，部分電力系統(tǒng)仍使用現(xiàn)有的繼電器裝置工作。例如，使用級聯(lián)保護節(jié)點和作為繼電器保護系統(tǒng)的繼電器來監(jiān)控輔助回路的運行狀態(tài)。斷開連接后，繼電保護裝置可以及時發(fā)出錯誤信號。這種保護方法的作用非常有限，只能監(jiān)視控制輔助電路故障，無法采取相應(yīng)的措施。因此，操作和維護技術(shù)人員必須首先全面分析斷路器的二次操作，改進斷路器操作箱，以成功完成二次操作，擴大監(jiān)控范圍和靈敏度。然后，斷路器的次要操作使次要回路聯(lián)機，不斷改進和優(yōu)化現(xiàn)有斷路器，并將斷路器操作框用作監(jiān)控焦點，以確保現(xiàn)有工具的更新。最后，必須在兩個NC節(jié)點之間添加斷路器輔助節(jié)點，而不是減少優(yōu)化斷路器操作框中的原始操作功能，以實現(xiàn)聯(lián)機目的。

4.2刷灰

其中繼電保護設(shè)施中需要按時清除有關(guān)設(shè)施插件存在的灰塵，如此能夠避免在電氣二次回路中存在質(zhì)量問題。其中在這個系統(tǒng)中需要重視的內(nèi)容包括：第一點就是需要借助刷灰處理工具來保障設(shè)備的整潔，在這個時期會選擇使用較多的清潔工具;第二點就是在進行刷灰處理的時候，需要避免出現(xiàn)死角的情況，而且需要正確的進行清潔工作;最后一點就是，在刷完之后，要開展相關(guān)的檢查工作，評價實際的處理效果

4.3要對電路電流檢測

首先，可根據(jù)二次接線映射的法則進行回路編號，通過明確編號來減少不必要的周轉(zhuǎn)和過度環(huán)節(jié)，也能第一時間發(fā)現(xiàn)其問題，并立即解決，通過避免上述錯誤和開路等情況的發(fā)生，如實嚴(yán)格對分組進行測試，測試過程中需分別針對其直阻大小，并對其進行歸類，在此基礎(chǔ)上對不同類別的直阻進行統(tǒng)一的比較;要做到嚴(yán)格按照科學(xué)作業(yè)法施工，通過科學(xué)施工避免出現(xiàn)繞組交叉等情況;在進行檢查時一定要避免出現(xiàn)死角，保證各個角度都能檢查到位，沒有任何遺漏，在重新安裝后也要對其進行帶負(fù)荷檢查，還要對各種裝置回路進行檢查，整個檢查的過程中都需要保證不留死角;對電路電流檢查后也需進一步加強其電流回路方面的再次探測，還要積極記錄中性線以及接地線中的電流，在對電路電流檢測后還需進一步加強其電流回路方面的探測。

4.4開關(guān)量輸入回路的檢測要點分析

單套保護裝置是在二次回路保護過程中使用單獨的微機機電保護裝置。該裝置可以直接利用自身的優(yōu)勢，而傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)需要實現(xiàn)采集、判斷和二次回路點流處理，以保證二次回路在線狀態(tài)的在線檢測的實現(xiàn)。然而，如果在整個過程中遇到復(fù)雜的故障，微機機電保護裝置很難準(zhǔn)確及時地判斷。為保證微機機電保護裝置的安全性和可靠性，應(yīng)引入其他保護裝置。同時，如果能引入故障保護啟動門，當(dāng)設(shè)備正常運行時，整個系統(tǒng)狀態(tài)非常平穩(wěn)。故障保護啟動門顯示為0，表示二次回路狀態(tài)良好。

4.5通信回路故障措施

通信回路既包括終端與主站的通信通道，也包括保護測控單元與綜合通信單元間通信線路，以及各種通信設(shè)備，如保護測控單元、通信管理機或通信模塊、交換機的通信狀態(tài)。終端與主站間的通信主要有兩種，無線通信和光纖通訊。保護測控單元與綜合通信單元間通信有RS485串口通信和網(wǎng)口通信。首先可根據(jù)指示燈及報警燈等判斷通信設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài);嘗試重啟裝置，用筆記本后臺監(jiān)控軟件連接終端，查看后臺監(jiān)控軟件與測控終端的收發(fā)報文是否正常刷新。若無收發(fā)報文則需更換通訊插板。有報文則確認(rèn)終端的通訊插板正常。成套環(huán)網(wǎng)柜不同間隔通信回路異常，一般是保護測控單元與綜合通信單元之間用RS485串口通信，或終端與交換機間的通信回路接觸不良，影響通信傳輸。可利用通信線路環(huán)回法，通信接口對地電位法、報文監(jiān)視法檢查測控單元與綜合通信單元，綜合通信單元與通信終端間的通信數(shù)據(jù)接口是否正常。對于光纖通信，應(yīng)加強日常光纜巡視，若通道受到干擾，需要光功率計檢測判斷。

結(jié)束語

目前，在電力系統(tǒng)中，220kV電氣二次電路在充分發(fā)揮電力監(jiān)控、保護和控制作用方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在出現(xiàn)故障時嚴(yán)重威脅到電力生產(chǎn)效率。因此，必須全面分析電氣輔助電路，以確定故障后設(shè)備和電纜系統(tǒng)的影響，并根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的故障修復(fù)措施。維護工人必須加強自己的知識保持，提高維護效率，以確保二次電路和電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的提高。

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