變電站繼電保護二次回路隱患排查方法研究

黃光鑫

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350013）

1 變電站二次設(shè)備運行現(xiàn)狀

變電站二次設(shè)備主要是由測量儀表、絕緣裝置、控制和信號裝置、繼電保護裝置以及高頻阻波器等組成[1]。相對于一次設(shè)備而言，二次設(shè)備的設(shè)備數(shù)量少，并且操作難度較低。但是隨著用電量的增加，電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)越來越大，為保證設(shè)備運營的高效安全性，變電二次設(shè)備的數(shù)量逐漸增多[2]。

變電站二次設(shè)備最容易出現(xiàn)的問題主要有以下4點：一是設(shè)備運行時間長，出現(xiàn)磨損和老化問題；二是檢修不規(guī)范，故障排查不及時，造成問題惡化；三是自然災(zāi)害影響易產(chǎn)生突發(fā)狀況；四是檢修操作不規(guī)范損壞設(shè)備。

2 我國變電站運檢維護現(xiàn)狀

電力生產(chǎn)是高風(fēng)險的項目，在運檢維護方面還是需要提高警惕。尤其是智能變電站設(shè)備與常規(guī)的變電設(shè)備在技術(shù)上、材質(zhì)上、結(jié)構(gòu)上都發(fā)生了很大改變，運維工作更需要作為重點。實踐來看，智能變電站的安全系數(shù)還有待考究，運檢維護受到工作人員一時難以適應(yīng)新的二次回路實現(xiàn)模式，智能變電站正處在推廣初期，在設(shè)備設(shè)計規(guī)范、運行標準等方面都還沒有形成行業(yè)規(guī)范等因素的影響，在開展上遇到了一些難題。智能變電站二次回路隔離，加強隔離措施，確保運行安全成為不得不討論的重要課題。

3 二次回路隱患排查的重要性

變電站繼電保護系統(tǒng)中，二次回路作為重要組成部分，一旦出現(xiàn)斷線等故障，系統(tǒng)在短時間內(nèi)無法得到所需的電壓數(shù)據(jù)，或獲取的電壓數(shù)據(jù)與正常值存在明顯的差距，導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)運行受到影響，其保護作用難以有效發(fā)揮。同時，二次回路在運行中還可能出現(xiàn)其他諸多問題，任何問題的出現(xiàn)都會對繼電保護系統(tǒng)的整體運行產(chǎn)生影響。所以電力部門需要對繼電保護二次回路中可能存在的安全隱患及時進行排查與處理，保證變電站繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4 變電站繼電保護二次回路存在的隱患

4.1 計算方面

變電站繼電保護系統(tǒng)中，計算機設(shè)備是重要組成部分，是用于運算和完成建設(shè)設(shè)計必不可少的工具。雖然是運用計算機進行運算，但是依舊離不開人的操作，而人員在對計算機設(shè)備進行操作的過程中，受客觀、人為等因素的影響，計算過程可能會出現(xiàn)錯誤，而系統(tǒng)中一旦存在錯誤數(shù)據(jù)，后續(xù)運行狀態(tài)必然會出現(xiàn)異常，出現(xiàn)安全隱患。

4.2 二次接線方面

二次接線工作過程是最容易出現(xiàn)隱患問題的工作環(huán)節(jié)。比如，在二次接線過程中比較容易出現(xiàn)的問題是接線失誤。這一問題的出現(xiàn)，會導(dǎo)致接線端子固定不良。接線端接觸不良后，會導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)運行受到影響。

4.3 多點接地方面

繼電保護二次回路中，多點接地問題比較常見，而中心線電壓偏壓問題是導(dǎo)致這一問題的主要原因。電壓偏壓后會引起對應(yīng)的相電壓出現(xiàn)波動，電壓或低于、或高于正常范圍。而三相電壓平衡手段對相電壓的波動是很難察覺的，由于無法及時察覺與解決相電壓波動，繼電保護系統(tǒng)的運行必然會受到影響。

5 排查方法

5.1 調(diào)試排查

繼電保護系統(tǒng)中，二次回路的作用是保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定運行，同時對繼電保護的功能在一定程度上有增強作用。但如果二次回路出現(xiàn)故障、損壞，計算系統(tǒng)在接收到異常、錯誤數(shù)據(jù)后，計算出的結(jié)果就會出現(xiàn)錯誤，發(fā)出的指令也會錯誤。如果問題嚴重，對繼電保護系統(tǒng)的正常運行、線路的運行均會產(chǎn)生更大的影響。所以，對二次回路故障進行排查與處理是繼電保護系統(tǒng)運行中的重要工作。對出現(xiàn)的異常問題可通過調(diào)試進行排查與解決，在調(diào)試時，首先需要保證實驗環(huán)境中的影響因素降至最少，并且輸入的電壓控制在額定電壓的80%左右，然后對回路的運行狀態(tài)進行觀察與分析，驗證回路策略化邏輯的準確性。同時，對二次回路中的電纜進行調(diào)試時，調(diào)試人員要重點對開關(guān)控制、回路管理等問題進行檢驗，如果發(fā)現(xiàn)二次回路中存在接線錯誤或回路未接通的情況，則要將設(shè)備電源立即切斷，對控制回路的絕緣電阻進行檢測，解決可能存在的絕緣污染、受潮、擊穿、老化等問題。此外，調(diào)試人員對閉鎖回路進行調(diào)試的過程中，要對接地刀閘、隔離刀閘、短路設(shè)備等設(shè)施可能存在的安全隱患逐一進行排查，并對防跳回路可能存在的隱患問題通過分合閘操作、閉鎖操作進行檢驗。

5.2 檢修排查

變電站在運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)母線電壓異常、越級跳閘、絕緣擊穿等問題，而導(dǎo)致這些問題出現(xiàn)的原因也較多，其中二次回路受到電磁干擾、直流接地時，也會引起上述問題要加以重視，對二次回路進行全面檢修，對潛在安全隱患問題進行排查。同時，對二次回路組成部分進行檢修時，可通過模擬仿真方法對回路系統(tǒng)中的性能數(shù)據(jù)進行驗證。在隱患檢修排查中，還需對二次回路中全部的接線端子進行檢查，對端子盒中的接線狀況進行仔細檢查，以便對潛在隱患進行全面排查與檢修。

6 解決變電站繼電保護二次回路隱患的方法

6.1 CPU 容錯技術(shù)

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)、信息及大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，在人們的日常生活和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動中，應(yīng)用越來越多、越來越普及，使人們的生活變得更加便捷，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升。對于變電站繼電保護設(shè)備二次回路故障檢修工作而言，為提升檢修檢測質(zhì)量與效率，對高新技術(shù)的引入也勢在必行，其中CPU容錯技術(shù)的應(yīng)用，為變電站繼電保護體系的穩(wěn)定、安全運行提供了有力的保障。從該技術(shù)的應(yīng)用效果來看，在繼電保護二次回路隱患排查中，CPU容錯技術(shù)已經(jīng)成為重要組成部分，發(fā)揮著難以取代的作用。電力系統(tǒng)對CPU容錯技術(shù)的應(yīng)用，目的是減少系統(tǒng)中因判斷失誤、運轉(zhuǎn)失誤的可能性及出現(xiàn)的次數(shù)[3]。綜合而言，就是利用CPU容錯技術(shù)，使電力系統(tǒng)在運行過程中，對判斷失誤導(dǎo)致的錯誤動作及行為予以及時制止，避免危險事故、安全隱患的發(fā)生或擴大。對于變電站繼電保護系統(tǒng)而言，該技術(shù)的應(yīng)用極大地保障了系統(tǒng)的安全運行[4]。

6.2 電纜隱患處理方法

繼電保護二次回路故障中，電纜因素也是引發(fā)故障的主要原因，在處理繼電保護二次回路隱患時，也需要重視電纜隱患的排查。電纜作為繼電保護二次回路中的組成部分，一旦出現(xiàn)故障，二次回路中極有可能出現(xiàn)線路被擊穿的問題，所以為避免這一問題的出現(xiàn)，在電纜選擇與使用中，首先需要根據(jù)繼電保護二次回路布置情況，對電纜進行合理選擇，以便電纜質(zhì)量滿足繼電保護二次回路運行需要。選擇時要重視對電纜質(zhì)量的檢測，只有確保選用的電纜質(zhì)量符合要求，才能最大限度地避免電纜隱患的出現(xiàn)，保證繼電保護二次回路的安全運行。同時，在系統(tǒng)運行過程中，對電纜的運行狀態(tài)要做到定期檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決安全隱患問題。只有從電纜質(zhì)量上加強檢測，從電纜運行方面加強檢查，變電站繼電保護二次回路系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行才能得到充分保障，變電站電力能源的品質(zhì)才能得到有效提升[5]。

6.3 電路互感設(shè)備回路隱患處理

對電路互感設(shè)備領(lǐng)域隱患進行排查，也是變電站繼電保護二次設(shè)備隱患排查中的重要環(huán)節(jié)。電路互感設(shè)備作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，不管是互感設(shè)備的質(zhì)量問題，還是運行狀態(tài)問題，都有可能導(dǎo)致隱患問題的發(fā)生。一旦互感設(shè)備質(zhì)量出現(xiàn)問題，開路狀態(tài)下，二次回路中相關(guān)設(shè)備的運行就會受到影響。所以，應(yīng)采用科學(xué)的方法對電路互感設(shè)備隱患問題進行排查，并根據(jù)隱患出現(xiàn)的原因，有針對性地加以解決，保證電路互感設(shè)備能夠正常運行。

7 結(jié)語

作為電力系統(tǒng)中重要一環(huán)的二次設(shè)備的運行維護和管理水平直接影響著整個系統(tǒng)的安全，增強維護人員的安全意識，不斷創(chuàng)新工作方法，優(yōu)化設(shè)備配置，保障變電站的運行質(zhì)量，促進我國電力行業(yè)得到更進一步的發(fā)展。