變電站繼電保護(hù)二次回路的隱患排查技術(shù)分析

印海洋

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚州供電分公司）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民的生活水平和生活品質(zhì)得到了提高，而對電能的需求也在日益增長，對電能的要求也在不斷提高。在變電站的日常工作中，采用繼電保護(hù)裝置可以改善變電站的工作穩(wěn)定性。但是，在實際操作過程中，往往會出現(xiàn)一些安全隱患，因此，必須及時對其進(jìn)行檢查。

1 開展繼電保護(hù)二次回路隱患排查工作的重要意義

繼電保護(hù)是目前電網(wǎng)維護(hù)變電站安全的一項重要手段，安裝后，一旦發(fā)生故障或異常，可以及時作出響應(yīng)，發(fā)出報警，并將已失效的設(shè)備隔離開來，防止進(jìn)一步的破壞。二次回路是目前變電所廣泛使用的一種信號傳輸方式，主要功能是將故障信號傳送出去，因而二次回路的運行穩(wěn)定性將直接影響到繼電保護(hù)的性能。變電所的繼電保護(hù)在使用中出現(xiàn)多種故障，主要有短路、斷路、接觸不良等。這些問題的出現(xiàn)，極大地影響了電網(wǎng)的正常工作，從而降低了電網(wǎng)的穩(wěn)定。所以，在目前的形勢下，對變電所二次線路隱患進(jìn)行排查，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定有著十分重要的作用。

2 繼電保護(hù)二次回路存在的隱患

2.1 計算方面的偏差

在變電所二次回路的施工中，經(jīng)常采用計算機等設(shè)備以完善相應(yīng)的施工計劃和施工圖紙。而這些工作的共性在于，必須進(jìn)行一系列的運算。但是，目前的電力工業(yè)，由于各種客觀和人為的原因，導(dǎo)致相關(guān)的計算結(jié)果有可能出現(xiàn)偏差，從而對工程計劃和數(shù)據(jù)的完整性造成負(fù)面的影響，很難達(dá)到工程的預(yù)期目的。比如，計算出的線路長度與特定的要求長度有一定的偏差，以及自定義的匹配計算中的數(shù)據(jù)錯誤等。這些問題將在一定程度上轉(zhuǎn)化為二次回路在運行時的安全隱患，從而影響二次回路的運行。

2.2 二次接線方面

二次接線工作中最大的問題是接線錯誤，接線端子很難被有效地固定，從而導(dǎo)致接線端的接線質(zhì)量下降。二次配線過程中出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致二次環(huán)的不穩(wěn)定，從而嚴(yán)重地影響了繼電器的保護(hù)效果。同時，造成二次線路出現(xiàn)故障的主要原因是相關(guān)工作人員在實施線路工作過程中所采用的操作方法。因此，有關(guān)部門必須加強對技術(shù)人才的管理和訓(xùn)練，以提升他們的業(yè)務(wù)技能和技術(shù)技能。

2.3 多點接地方面

多點接地是變電所二次回路中常見的一種安全隱患。這主要是因為中央線的電壓有一定的偏壓，引起相應(yīng)的相電壓的變化，使得相電壓的變化要高于正常值，甚至低于標(biāo)準(zhǔn)值。針對三相電壓引起的波動問題，采用三相電壓均衡方法難以發(fā)現(xiàn)并有效地加以解決。由于對相位電壓波動的隱患不易發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致后期工作出現(xiàn)一系列問題。一些錯誤的操作會對二次回路的設(shè)備和系統(tǒng)造成很大的影響，甚至?xí)?dǎo)致線路出現(xiàn)大范圍的故障，對重要設(shè)備造成破壞，甚至危及工作人員的生命。

2.4 元件損毀問題

在長時間的使用中，二次回路的原始設(shè)備會隨著使用時間的推移而逐漸老化，從而造成安全隱患，而且大部分的安全隱患都是很難發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)次級電路中的輔助節(jié)點發(fā)生磨損或老化時，將會使二次回路的電

流不能正常工作，再這樣發(fā)展下去，就會使二次回路失去保護(hù)功能，從而產(chǎn)生較大的安全風(fēng)險。

2.5 相電壓突變而導(dǎo)致的隱患

相電壓的意外升高或降低也是威脅變電站繼電保護(hù)二次回路安全的重要因素。然而，由于相位應(yīng)力的增加或減少導(dǎo)致的隱藏風(fēng)險類型存在一定差異，因此需要單獨分析。首先，在變電站繼電保護(hù)二次回路運行過程中，如果相電壓意外升高且其值高于正常電壓規(guī)范，將影響相關(guān)設(shè)備繼電保護(hù)二次回路的故障測量頻率，降低二次回路故障信號的可靠性，這會影響其對變電站的保護(hù)效果。其次，如果第二個電路的電壓在運行期間急劇下降，在最壞的情況下，變電站的接線可能會產(chǎn)生更高的電阻，并且繼電保護(hù)裝置會將變電站的接線檢查為故障，從而發(fā)出危險信號，這將最終影響保護(hù)的有效性。

3 排查繼電保護(hù)二次回路隱患

3.1 排查端子情況

在日常工作中，對二次線路安全隱患的排查尤為重要，二次線路的接線檢測工作非常復(fù)雜，而且非常嚴(yán)格。維修過程中，操作人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙檢查各接線端子有無接觸不良、磨損、斷裂等情況。檢查接線端的過程中，操作人員要對接線端的力量進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，以免出現(xiàn)由于人工壓力過大導(dǎo)致導(dǎo)線斷裂的情況。

3.2 繞組特性檢查

一些新投產(chǎn)的變電站還存在著二次繞組極性反接、相序錯接、記錄變率誤差等問題。為了有效排除這種危險，變壓器工作人員可以將其運用到升流儀上，將電流從一次設(shè)備的電流變壓器處經(jīng)過，然后將其與變比進(jìn)行比較，得出二次電流和二次電壓值的變化，如果二者相差很大，則可以認(rèn)為是變壓器的變比記錄出現(xiàn)問題；若二者的相位順序不同，比如將一次電流輸入到斷路器A相變壓器，而保護(hù)元件所反映的是B相或C相的電流，則可以判斷為相序錯誤。工作人員也可以科學(xué)、合理地運用方便型極性測試儀，對變壓器環(huán)進(jìn)行某些極性試驗，并能有效檢查二次繞組極性反接問題。另外，還要進(jìn)行電壓特性曲線測試［1］。

3.3 回路特性檢查

（1）對絕緣進(jìn)行檢驗

工作人員可將各電壓互感器的二次回路接地線拆下，再利用絕緣電阻儀對地電阻值進(jìn)行測量，記錄后再根據(jù)回路的絕緣等級來判定是否達(dá)到了絕緣等級，并對多個接地隱患進(jìn)行有效的檢查。

（2）寄生檢測

使用萬用表檢查直流和交流回路是否有寄生現(xiàn)象，各回路是否帶電并不受其他環(huán)路的影響。對交流和直流的安全隱患進(jìn)行有效的檢查。

（3）在使用前進(jìn)行充電負(fù)載試驗

在正式運行前，對負(fù)載電流進(jìn)行輸入，保證變壓器和測量儀器的準(zhǔn)確度，并測量每個次級環(huán)路的電氣量的幅度和相位，繪制矢量圖，分析功角的關(guān)系。另外，還要對各個中性線路上的不平衡電流、電壓等進(jìn)行檢測，確保二次回路和保護(hù)設(shè)備之間的連接正確性。

3.4 檢修排查技術(shù)

在變電站二次回路檢查技術(shù)中，故障排除技術(shù)是最可靠、應(yīng)用最廣的一種。二次回路是直流接地，如果出現(xiàn)EMI等故障，那么就會導(dǎo)致線路短路等問題，所以在檢修和檢查的時候，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決這些問題。在檢修、排查隱患時，應(yīng)著重檢查二次線路的接線端子，檢查接線盒內(nèi)的導(dǎo)線，核對二次端子的正確性和型號，對環(huán)境惡劣的室外端子箱要進(jìn)行絕緣隱患排查。其次，在檢查交流、直流進(jìn)線等安全裝置時，要保證直流回路的斷電不超過3s，并對線路上的短路線圈、運行保險等進(jìn)行逐一檢查，以確定存在問題的原因。在檢修和排查隱患時，應(yīng)著重檢查回路端子的放電、接頭的放電、難聞的氣味、煙霧等情況，如果出現(xiàn)以上情況，或者在儀器檢測中檢測到的數(shù)值為0，鋼片的浮點太大，必須對回路進(jìn)行開路檢查，找出危險的部位。在檢查的時候，如果有異樣的聲音，有臭味，有發(fā)熱的感覺，那就是保險絲被燒壞了，二次線圈燒壞了，如果是二次電壓為0，那就必須檢查一下。在檢查的時候，可以利用紅外線測溫技術(shù)來檢查變壓器和電源回路，紅外線測溫技術(shù)非常精準(zhǔn)，可以檢查變壓器和電源電路中的故障，確定故障的位置，重點檢測故障區(qū)域，避免故障的發(fā)生。在檢查二次回路互感器的隱患時，可以采用四端電阻法對變壓器的極性及繞組接線進(jìn)行檢測，檢查有關(guān)參數(shù)及精確度是否符合要求。在倒轉(zhuǎn)母線之前，必須檢查并排查母線的設(shè)計，檢查母線的直流回路環(huán)和中間的電壓等級，以保證二次回路不會出現(xiàn)越級跳閘的危險。

3.5 CPU容錯技術(shù)排查隱患

近幾年，我國的科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，許多新技術(shù)都應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，其中包括變電所二次回路故障的檢查。CPU的容錯技術(shù)是繼電保護(hù)二次回路隱患排查的重要環(huán)節(jié)，它可以在一定程度上減少判斷失誤的次數(shù)，防止機械防護(hù)系統(tǒng)在工作的時候出錯，防止誤操作，在一定程度上降低電氣保護(hù)系統(tǒng)的安全風(fēng)險，在進(jìn)行二次回路安全隱患排查時，采用CPU容錯技術(shù)，可以減少因硬件因素造成的誤判，減少誤判的次數(shù)，采用CPU的容錯技術(shù)，可以提高繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性，同時還可以利用CPU的容錯技術(shù)來進(jìn)行二次回路隱患排查，從而有效地提高二次回路的數(shù)據(jù)處理和信息共享［2］。

3.6 搖絕緣排查技術(shù)

變電所二次線路隱患問題中，搖絕緣是指電氣設(shè)備，它的作用是檢測電氣設(shè)備是否有故障，但在實際操作中，由于絕緣性能的降低，會造成信號異常。在常規(guī)的二次線路隱患檢查中，如果發(fā)生故障，則有可能是由于電氣保護(hù)裝置的模擬輸入插頭故障而造成的。若二次線受損，絕緣下降，則二次線的破壞會造成接線箱的短路。同時，由于保護(hù)屏上的N相有一接地點，導(dǎo)致B相回路的分支線路多點接地，從而產(chǎn)生了安全隱患。在二次回路的實際絕緣隱患排查中，對二次回路的接線進(jìn)行絕緣處理，結(jié)果表明：故障的主要原因是絕緣子外部保護(hù)設(shè)備的故障。首先，不停機斷路器從母差保護(hù)中退出，然后將母差保護(hù)屏幕外部的電流接線端連接起來，然后用繼電器測試器將正常的電流值加到右側(cè)的終端上，如果設(shè)備的電流是對的，則表示母差保護(hù)設(shè)備的模擬量輸入插件是正常的，如果是錯誤的，則表示母差保護(hù)設(shè)備的模擬量輸入插頭有問題。其次，在不停機斷路器指針退出母差保護(hù)時，在各母線差動保護(hù)TA主體接線箱上，可靠地將TA側(cè)附近的電流回路短路，并將其接地至左邊，接著，打開對應(yīng)的電流終端連接器，拆卸母線差動保護(hù)屏TA接地點和短路外部電流終端行的短路接線，從TA主體接線箱搖晃連接器一側(cè)，檢測TA主體接線盒與母線差動保護(hù)屏的連接，檢測母線差動保護(hù)屏的絕緣狀況，并將TA信號不正常的斷路器切斷，在TA主體接線箱處，將連接端子TA和母線差分保護(hù)屏幕二次電流回路在TA主體接線箱上開啟，對TA主體側(cè)的絕緣進(jìn)行檢測，并檢測TA主體接線箱和TA主體的絕緣狀況。

4 繼電保護(hù)二次回路隱患的防范措施

第一，由于設(shè)計不合理、定值問題、制造工藝缺陷、維修質(zhì)量差等因素，導(dǎo)致繼電保護(hù)安全事故的發(fā)生。為保證電力系統(tǒng)的安全，防止二次回路存在的隱患，必須對其進(jìn)行整定管理。當(dāng)操作方式發(fā)生變化、保護(hù)裝置切區(qū)時，必須仔細(xì)檢查整定值。第二，如果二次配線出現(xiàn)問題，會直接影響到電力設(shè)備的工作穩(wěn)定性。所以，合理有效地開展電力設(shè)備的配線校準(zhǔn)工作是非常有意義的。有關(guān)的安裝工人在安裝電器時，應(yīng)當(dāng)預(yù)先進(jìn)行檢驗。仔細(xì)檢查變壓器二次線圈的實際布置位置、變壓器銘牌標(biāo)志、設(shè)計施工圖紙與裝置圖紙是否一致，以避免因圖紙不符合而造成線路誤差。新開工的項目，相關(guān)人員要仔細(xì)核查各種繼電器的二次繞組的配置，以防止出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)。工作人員對線路進(jìn)行校驗，對電器設(shè)備的配線進(jìn)行全面的校驗，以確保配線的精度，使有關(guān)設(shè)備的功能發(fā)揮到最大。第三，維修人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)程，對其進(jìn)行定期的檢查和記錄，并對故障原因進(jìn)行分析和有效的處理。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，定期進(jìn)行相應(yīng)的測試，以便在出現(xiàn)故障時及時更換。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的運行提出了更高的要求。針對變電所二次回路的安全隱患，采用科學(xué)、合理的檢查技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，確保二次回路的穩(wěn)定運行。