提高繼電保護(hù)二次回路可靠性的對(duì)策

宋雙江

摘? 要：針對(duì)繼電保護(hù)二次回路可靠運(yùn)行，從實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)狀、可能帶來的危害與原因、對(duì)策四個(gè)層面展開分析，明確繼電保護(hù)二次回路在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的重要作用，為今后解決電力系統(tǒng)運(yùn)行故障提供方向與建議。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);二次回路;可靠性;電力行業(yè)

中圖分類號(hào)：TM77? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）36-0135-02

Abstract： In view of the reliable operation of the secondary circuit of relay protection， this paper analyzes the present situation of the actual operation， the possible hazards， the causes and the countermeasures， and makes clear the important role of the secondary circuit of relay protection in the operation of power system. The purpose of this paper is to provide directions and suggestions for solving the operation failure of power system in the future.

Keywords： relay protection; secondary circuit; reliability; power industry

經(jīng)濟(jì)水平的提升，使電力設(shè)備成為人們生活、工作中必不可少的元素，但是用量的增加也導(dǎo)致超負(fù)荷運(yùn)行問題，電力設(shè)備運(yùn)行過程中因?yàn)槿鄙俜€(wěn)定性而引發(fā)安全問題。為了提高電氣設(shè)備運(yùn)行安全性，可以采用繼電保護(hù)二次回路。目前在繼電保護(hù)二次回路運(yùn)行過程中，如何提高可靠性是需要解決的問題，下面以寧夏鴛鴦湖電廠為例展開討論。

1 繼電保護(hù)二次回路運(yùn)行情況

電力行業(yè)中的繼電保護(hù)設(shè)備是自動(dòng)裝置，其作用是為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供安全保障。通常繼電保護(hù)裝置更多被運(yùn)用在變壓器、母線、發(fā)電機(jī)當(dāng)中。電力系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)下，有時(shí)會(huì)因?yàn)橐恍┰虍a(chǎn)生故障，影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，并且會(huì)對(duì)生產(chǎn)與生活帶來直接影響[1]。所以，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)運(yùn)行中有極為重要的作用。一旦出現(xiàn)安全故障，繼電保護(hù)裝置可以將故障直接切斷隔離，杜絕安全隱患，也保證電力部門的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

繼電保護(hù)二次回路中包括各種信號(hào)元件等，在電力設(shè)備運(yùn)行過程中展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，按照可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性的原則保護(hù)電力設(shè)備，最大程度的提高電力系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性。當(dāng)采用繼電保護(hù)二次回路之后，有時(shí)會(huì)受到外界因素影響，致使電力系統(tǒng)面臨諸多故障，如電網(wǎng)瓦解和電力設(shè)備破損。要想徹底杜絕這些不安全環(huán)節(jié)，必須要結(jié)合實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)狀優(yōu)化繼電保護(hù)二次回路，提高繼電保護(hù)二次回路可靠性。

2 二次回路缺失穩(wěn)定性面臨的危害與原因

2.1 危害

繼電保護(hù)二次回路內(nèi)部包括三種回路，即TA回路、TV回路、直流回路，在運(yùn)行過程中這三種回路分別存在以下故障：

（1）TA回路。TA回路的開路導(dǎo)致輸出電流之間的偏差整體較大，尤其是TA回路開路處，會(huì)形成高電壓，對(duì)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行以及周圍人員的人身安全帶來威脅。TA回路電流如果出現(xiàn)偏差大的問題，會(huì)出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)問題[2]。例如經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)變組高廠變電流回路絕緣出現(xiàn)破損，導(dǎo)致出現(xiàn)兩點(diǎn)接地以及差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)出現(xiàn)該問題之后直接引發(fā)全停事故，可見其危害程度。

（2）TV回路。TV回路在運(yùn)行過程中比較常見的故障是斷線、短路。如果TV回路出現(xiàn)斷線故障，繼電保護(hù)裝置會(huì)使其中一部分保護(hù)退出運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器無法發(fā)揮自身的調(diào)節(jié)作用，將設(shè)備從自動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成手動(dòng)，計(jì)量回路則丟失斷線過程中電費(fèi)計(jì)量。

（3）直流回路。若產(chǎn)生直流回路故障，表現(xiàn)為直流回路接地與短路、信號(hào)回路誤報(bào)警、操作回路異常以及交流竄入直流回路引發(fā)保護(hù)誤動(dòng)。其中直流回路并非為接地系統(tǒng)，若出現(xiàn)一點(diǎn)接地的現(xiàn)象不會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成直接影響，但如果之后再出現(xiàn)一點(diǎn)接地問題，會(huì)按照回路中兩接地點(diǎn)的不同位置而引發(fā)正負(fù)極電源短路或者熔斷器熔斷等故障。例如設(shè)備運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)330kV變電站中的一個(gè)主變壓器出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，檢查之后發(fā)現(xiàn)其根本原因，隔離開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制箱之間的控制電纜直流正電源線、交流220V火線芯線的絕緣狀態(tài)顯示為0歐姆。由此總結(jié)一旦繼電二次回路異常，會(huì)對(duì)電力設(shè)備的穩(wěn)定性、電網(wǎng)安全性帶來直接的影響。

2.2 原因

2.2.1 技術(shù)人員專業(yè)技能有待提升

技術(shù)人員面對(duì)繼電保護(hù)二次回路的相關(guān)故障，必須要有專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)以及專業(yè)水平才能夠切實(shí)提高繼電保護(hù)二次回路可靠性。具體在作業(yè)期間，有時(shí)基礎(chǔ)建設(shè)不到位，技術(shù)人員的專業(yè)技能掌握不足，便會(huì)在二次回路運(yùn)行過程中埋下隱患。比較常見的問題便是在作業(yè)過程中技術(shù)人員注意力不集中，出現(xiàn)誤接線與誤碰的問題，從而引發(fā)二次回路出現(xiàn)故障。除此之外，有時(shí)在設(shè)計(jì)二次回路圖紙時(shí)，沒有嚴(yán)格按照二次回路質(zhì)量規(guī)定進(jìn)行，導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)無法得到正確執(zhí)行。沒有及時(shí)開展二次回路檢修，設(shè)備運(yùn)行中存在的故障沒有及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，使二次回路依然面臨安全隱患的威脅，增加 TA與TV極線接性錯(cuò)誤、保護(hù)動(dòng)作差錯(cuò)等故障的發(fā)生概率。以上問題若不得到重視，便會(huì)降低二次回路運(yùn)行可靠性[3]。

2.2.2 二次回路運(yùn)行環(huán)境存在干擾

二次回路運(yùn)行環(huán)境是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，若二次回路附近有電磁干擾現(xiàn)象，便會(huì)影響到正常運(yùn)行。與此同時(shí)，發(fā)電設(shè)備運(yùn)行期間產(chǎn)生故障，繼電保護(hù)裝置不能快速給予保護(hù)動(dòng)作，同樣會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。除了以上兩點(diǎn)原因之外，二次回路未按照規(guī)程要求進(jìn)行接地與錯(cuò)誤操作等問題也是二次回路可靠性的影響因素，容易引發(fā)二次回路故障。

2.2.3 繼電保護(hù)裝置屬性

繼電保護(hù)裝置自身的屬性在提高二次回路可靠性當(dāng)中十分關(guān)鍵，和繼電保護(hù)裝置的最終動(dòng)作正確率關(guān)系密切。首先，繼電保護(hù)裝置處于生產(chǎn)階段，如果生產(chǎn)所得設(shè)備不滿足質(zhì)量規(guī)定，會(huì)對(duì)后期實(shí)踐應(yīng)用帶來影響;其次，繼電保護(hù)裝置處于運(yùn)行狀態(tài)下，因?yàn)楦浇h(huán)境的干擾導(dǎo)致電子裝置穩(wěn)定性降低、電路板腐蝕與老化等問題，也會(huì)降低繼電保護(hù)二次回路可靠性[4]。

3 加強(qiáng)繼電保護(hù)二次回路可靠性的建議

3.1 選擇有效的接線技術(shù)

根據(jù)電氣裝置安裝要求與規(guī)范展開二次接線作業(yè)，具體提出以下建議：（1）電纜芯線、導(dǎo)線端部應(yīng)標(biāo)注回路編

號(hào)，且保證標(biāo)注字跡與配線的清晰性，使用的導(dǎo)線要有良好的絕緣性，不能存在破損現(xiàn)象;（2）接線端子接線以1根為準(zhǔn)，注意不能大于2根。對(duì)于插接式端子各個(gè)截面，接導(dǎo)線時(shí)不能將2根全部接在相同的端子上;對(duì)于螺栓連接端子，接線過程中要在2根導(dǎo)線的中間位置增設(shè)平墊片。同時(shí)，二次回路接地要有專門的螺栓;（3）盤、柜中所設(shè)置的配線電流回路絕緣等級(jí)必須大于500V，材質(zhì)方面以銅芯絕緣導(dǎo)線為主，截面大于2.5mm2;其余回路截面則要大于1.5mm2;焊接弱電與電子元件回路的過程中，如果載流量和電壓降等均滿足焊接強(qiáng)度，絕緣導(dǎo)線的截面應(yīng)大于0.5mm2。

3.2 運(yùn)用安全措施卡

在提高繼電保護(hù)二次回路可靠性過程中，安全措施卡的應(yīng)用可以避免誤動(dòng)作現(xiàn)象。技術(shù)人員應(yīng)將裝置中的帶電位置、帶電端子明確標(biāo)注，除此之外還要做到以下幾點(diǎn)：（1）明確指出裝置檢驗(yàn)時(shí)有可能發(fā)生誤跳現(xiàn)象的設(shè)備，制

定誤跳預(yù)防對(duì)策，將檢驗(yàn)環(huán)節(jié)通流加壓端子號(hào)詳細(xì)列出;（2）檢驗(yàn)過程中需要拆斷二次線端子要詳細(xì)列出，避免檢驗(yàn)使通流加壓影響其他電力設(shè)備以及相關(guān)裝置運(yùn)行，從而引發(fā)裝置誤動(dòng)。

3.3 完善二次回路更改方案

如果在檢測(cè)過程中需要更改二次回路，為了避免出現(xiàn)寄生回路的現(xiàn)象，應(yīng)將無用線兩端清除，不能繼續(xù)留在端子排上方，同時(shí)也要清理裸露的線頭。已經(jīng)更改了二次回路之后，技術(shù)人員要按照新圖進(jìn)行校對(duì)與標(biāo)志[5]。若選擇變動(dòng)直流控制與保護(hù)回路，需要及時(shí)展開傳動(dòng)試驗(yàn);若選擇變動(dòng)交流電壓與電流回路，則要通過一次負(fù)荷電流、電壓的方式對(duì)變動(dòng)之后的回路進(jìn)行檢查。

3.4 實(shí)時(shí)檢查電纜作業(yè)規(guī)范性

（1）控制電纜和動(dòng)力電纜不能處于相同層的支架之上;（2）電纜所有線芯中間與對(duì)地絕緣要超過20MΩ;（3）嚴(yán)格根據(jù)圖紙組織作業(yè)，保證接線的準(zhǔn)確性與清晰性，二次接線壓接要具備可靠性;（4）引入盤柜內(nèi)部電纜要準(zhǔn)確編號(hào)與排列，不能出現(xiàn)交叉的現(xiàn)象。另外，電纜固定要保證穩(wěn)定性，所接端子排不能受到任何機(jī)械應(yīng)力。盤柜中電纜芯線要垂直、水平放置，注意不能夠出現(xiàn)歪斜、交叉連接的現(xiàn)象，如果有備用芯線，那么長(zhǎng)度要有所保留;（5）強(qiáng)弱電、交直流分別使用多根電纜，并且采用分開成束、排列的方式;（6）建議將電纜屏蔽接在一端，壓接部位最好接在屏柜接地銅排位置。

3.5 嚴(yán)格落實(shí)技術(shù)管理

技術(shù)管理對(duì)于提高繼電保護(hù)二次回路可靠性的對(duì)策非常重要，首先是圖紙、作業(yè)資料的管理。在正式開始作業(yè)之前要準(zhǔn)備完善的圖紙，與現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行對(duì)比，若有需要改動(dòng)之處則要向上級(jí)人員提交異動(dòng)申請(qǐng)單。其次，技術(shù)人員進(jìn)行繼電保護(hù)二次回路的過程中，需要按照繼電保護(hù)檢驗(yàn)管理制度進(jìn)行。一方面要定期檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)內(nèi)部存在的故障，制定針對(duì)性的整改方案，以免后期故障影響范圍擴(kuò)大帶來嚴(yán)重影響;另一方面則要了解電網(wǎng)重大事故解決相關(guān)規(guī)定，通過規(guī)范的繼電保護(hù)檢修提高二次回路運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。

4 結(jié)束語

綜上所述，為了提高繼電保護(hù)二次回路可靠性，需要做好檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的潛在故障，將影響遏制在初期階段，此外則需要從技術(shù)管理、接線技術(shù)等方面著手，做好輔助工作，以免后期電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)安全故障，影響設(shè)備正常運(yùn)行以及人們的生活、工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜俊杰，和立輝，杜洋，等.基于FPGA的繼電保護(hù)二次回路安全隱患監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法[J].科技通報(bào)，2019，35（09）：61-65.

[2]吳朝奎.繼電保護(hù)二次回路狀態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)研究[J].電工技術(shù)，2019（18）：67-68+71.

[3]蔡易霖.繼電保護(hù)PT二次回路多點(diǎn)接地隱患排查[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2019，26（09）：59-61.

[4]林麗，張怡，喬真.繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（24）：63.

[5]梁歡.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路維護(hù)與檢修方法的相關(guān)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（21）：161-162.