繼電保護(hù)二次回路的缺陷與對策探析

趙彥　王思皓

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路；缺陷；對策

中圖法分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1引言

對于電力系統(tǒng)而言，繼電保護(hù)裝置是保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，若繼電保護(hù)二次回路存在缺陷，則繼電保護(hù)裝置就可能出現(xiàn)誤啟動(dòng)、拒絕啟動(dòng)等情況，也會(huì)對整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。當(dāng)繼電保護(hù)裝置二次回路出現(xiàn)缺陷后，若未進(jìn)行及時(shí)處理，則可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)癱瘓，并影響服務(wù)質(zhì)量。因此，研究繼電保護(hù)二次回路的缺陷與對策具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2繼電保護(hù)二次回路的概念

隔離開關(guān)的電氣閉鎖回路、操作電源回路、信號回路、開關(guān)控制回路、繼電保護(hù)回路、測量回路等全部低壓回路統(tǒng)稱為“二次回路”，具體是由二次設(shè)備互相連接，能夠?qū)σ淮卧O(shè)備進(jìn)行保護(hù)、調(diào)節(jié)、控制、監(jiān)測。繼電保護(hù)裝置屬于電力系統(tǒng)中的重要組成部分，主要針對系統(tǒng)故障等各種異常情況進(jìn)行報(bào)警、隔離。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，電流、電壓會(huì)出現(xiàn)比較大的變化，也會(huì)影響電氣設(shè)備，所以對繼電保護(hù)裝置提出了較高的要求，必須達(dá)到安全性、可靠性、靈敏性、速動(dòng)性等目標(biāo)；同時(shí)，確保在故障期間，能夠及時(shí)將故障設(shè)備、故障線路切除，將電力系統(tǒng)、電力設(shè)備在大電流低壓中運(yùn)行的時(shí)間減少，讓整個(gè)電力系統(tǒng)更加安全與穩(wěn)定。

3繼電保護(hù)二次回路缺陷類型分析

3.1電流互感回路缺陷

當(dāng)電流互感器回路出現(xiàn)輸出異常、接地等情況時(shí)，便會(huì)造成電流互感器過大輸出電流，被稱之為電流互感回路缺陷。若電流過大，則回路便會(huì)出現(xiàn)分流，繼電保護(hù)二次回路也將無法啟動(dòng)；同時(shí)，互感器回路出現(xiàn)缺陷，使回路開路處出現(xiàn)高電壓，此時(shí)整個(gè)電流系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性會(huì)受到影響，造成電力設(shè)備無法運(yùn)行。

電流互感回路缺陷的原因包括：一方面，由于人為因素造成缺陷，如相關(guān)人員在檢查繼電保護(hù)裝置，或者是做維護(hù)工作，沒有將電流互感器連片及時(shí)恢復(fù)，此時(shí)電流互感回路就出現(xiàn)開路情況；另一方面，由于裝置本身質(zhì)量問題造成缺陷，如端子排、電流互感器等出現(xiàn)質(zhì)量問題，也會(huì)造成相關(guān)缺陷。

3.2電壓互感回路缺陷

回路斷線是電壓互感器在使用過程中常常出現(xiàn)的問題，會(huì)導(dǎo)致部分繼電保護(hù)設(shè)備無法正常工作：同時(shí)，對于一次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)而言，由于難以監(jiān)測二次計(jì)量回路，就會(huì)影響繼電保護(hù)性能，將無法對一次設(shè)備所出現(xiàn)的故障做出有效處置。此外，當(dāng)互感回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地現(xiàn)象時(shí)，相關(guān)問題也會(huì)出現(xiàn)。例如，開關(guān)柜出廠時(shí)，需要將開關(guān)柜柜體與二次中性線回路的接地點(diǎn)進(jìn)行連接；同時(shí)，需要連接好接地網(wǎng)、控制室，這個(gè)過程中就可能埋下出現(xiàn)接地缺陷的隱患。

另外，由于實(shí)際需求等因素，需要改造發(fā)電廠，改造過程中電壓互感回路中二次中性線由于人為因素出現(xiàn)錯(cuò)接“接地點(diǎn)”的情況，也會(huì)產(chǎn)生缺陷；同時(shí)，關(guān)于電壓互感器的繞組施工，若施工人員能力不足，則可能會(huì)導(dǎo)致繞組多點(diǎn)接地缺陷。設(shè)備運(yùn)行過程中，由于擊穿影響，也會(huì)出現(xiàn)互感回路多點(diǎn)接地情況。

3.3直流回路缺陷

對于直流回路而言，所接觸的設(shè)備數(shù)量較多，所以缺陷原因更加復(fù)雜，具體包括：（1）操作回路缺陷。在二次接線過程中，涉及眾多元件、接地點(diǎn)，所以出現(xiàn)錯(cuò)誤接線的概率較大，會(huì)影響回路工作的穩(wěn)定性、有效性?？刂瓢?、指示燈等設(shè)備共同組成操作回路，出現(xiàn)缺陷時(shí)，第一步應(yīng)該查看二次回路的接線是否存在問題，然后判斷斷路器是否存在問題并進(jìn)行查看。（2）一般情況下直流回路不需要接地，即使有一點(diǎn)接地也不會(huì)產(chǎn)生不良影響，但是出現(xiàn)多地接地情況時(shí)，由于接地地點(diǎn)不同，會(huì)造成直流回路故障，設(shè)備也可能出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)等情況，甚至?xí)斐呻娫炊搪?、熔斷器熔斷。?）出現(xiàn)直流電源短路情況，人為因素影響較大。在實(shí)際工作中，相關(guān)人員出現(xiàn)誤操作、誤判時(shí)，就可能導(dǎo)致元件短路。對于這類情況，需要先將短路位置查明，然后進(jìn)行處理，將空氣開關(guān)恢復(fù)即可。（4）信號回路缺陷。這類缺陷通常會(huì)在設(shè)備運(yùn)行過程中直接查看。例如，指示燈、喇叭、光字牌等信號指示器在使用時(shí)，由于電壓電流的沖擊，抑或是長期帶電影響，就可能出現(xiàn)損壞的情況。

3.4斷路器控制回路缺陷

在二次接線過程中，斷路器控制回路涉及眾多接點(diǎn)、元件，如指示燈、控制把手等。對于斷路器控制回路而言，若接線、設(shè)計(jì)等方面出現(xiàn)問題，則回路將可能無法傳動(dòng)；同時(shí)，二次接線本身比較復(fù)雜，若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)缺陷，則可能造成指示燈出現(xiàn)異常、把手操作失靈等情況。此外，對于接線過程而言，閉鎖回路出現(xiàn)接點(diǎn)異常、二次輔助接點(diǎn)與斷路主觸頭接觸不良，也會(huì)造成回路缺陷。斷路器在操作、運(yùn)行時(shí)，操作機(jī)、自投裝置、重合閘回路等出現(xiàn)問題，也會(huì)造成斷路器控制回路無法工作[3]。

4繼電保護(hù)二次回路缺陷處理對策

4.1電流互感回路處理

（1）在處理電流互感回路缺陷時(shí)，需要確保電流互感器的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。對電流互感器進(jìn)行選擇時(shí)，需要對生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)資質(zhì)進(jìn)行審查；同時(shí)，安裝之前應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，檢查電流互感器工作效果，從而從源頭上規(guī)避相關(guān)問題。

（2）確保電流互感器端子質(zhì)量達(dá)標(biāo)。一方面，必須選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的電流互感器端子：另一方面，對電流互感器電阻進(jìn)行現(xiàn)場測量，重點(diǎn)對連片接觸情況進(jìn)行檢查，必須達(dá)到質(zhì)量要求，才能投入使用。

（3）要落實(shí)定期校驗(yàn)工作，針對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行全面、深入的維護(hù)以及檢查。例如，需要對電流互感回路之中的絕緣情況、電阻情況進(jìn)行全面檢查；同時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況以及報(bào)警信息構(gòu)建完善的定期維護(hù)檢查制度，并嚴(yán)格按照制度有效執(zhí)行。此外，需要構(gòu)建維護(hù)監(jiān)督責(zé)任制度以及操作規(guī)則，目的是規(guī)避人為因素影響。

（4）對于電流互感器而言，必須保持一點(diǎn)接地，特別是在安裝過程中，需要對安裝細(xì)節(jié)進(jìn)行全面檢查，以避免相關(guān)缺陷的出現(xiàn)。

4.2電壓互感回路處理

處理電壓互感回路具體可以從以下方面入手。

（1）對回路薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查，包括刀閘輔助接點(diǎn)、熔斷器等，檢查過程必須確保安全，因此要通盤檢查二次回路是否存在作業(yè)的情況。具體來講，一方面，需要對熔斷器進(jìn)行檢查，判斷其是否因?yàn)槎搪范霈F(xiàn)熔斷，抑或是因?yàn)閺?fù)合開關(guān)沒有正常工作，以此為依據(jù)，可以明確是否存在短路現(xiàn)象。若短路，則需要進(jìn)一步檢查，重點(diǎn)對接地點(diǎn)、接點(diǎn)等進(jìn)行處理，可以將短路情況消除，如果熔斷器已經(jīng)熔斷，或者復(fù)合開關(guān)出現(xiàn)故障，就需要進(jìn)行更換。另一方面，檢查熔斷器接觸情況，重點(diǎn)關(guān)注底座卡彈壓力，觀察其接觸面積是否符合要求，如果卡彈壓力過低，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，如直接更換熔斷器底座。

（2）對二次刀閘輔助接觸點(diǎn)進(jìn)行檢查。若一二次刀閘接觸出現(xiàn)不良情況時(shí)，則電壓互感回路會(huì)出現(xiàn)故障?？紤]到設(shè)備處于運(yùn)行的狀態(tài)，這就需要采取有效措施臨時(shí)處理一二次刀閘并將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。然后在檢修設(shè)備時(shí)，需要轉(zhuǎn)換調(diào)整對接點(diǎn)接觸位置，抑或是直接更換，總之要確保輔助接點(diǎn)接觸面積能夠達(dá)標(biāo)，從而降低電壓互感回路出現(xiàn)缺陷的概率。

（3）人為因素導(dǎo)致的缺陷不可忽視。基于實(shí)際需求，通常會(huì)對電壓互感回路進(jìn)行改造，此時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)改線與配線。具體來講，一方面，必須按照相關(guān)規(guī)定做好安全保障措施；另一方面，做好電壓互感回路絕緣保護(hù)，并結(jié)合實(shí)際情況以及相關(guān)規(guī)定做好技術(shù)交底，讓施工人員能夠規(guī)范作業(yè)。此外，檢修電壓回路時(shí)，需要對回路接線進(jìn)行檢查，重點(diǎn)關(guān)注是否緊固。同時(shí)，檢查接觸、節(jié)點(diǎn)等情況，如果接觸存在問題，建議直接更換，可以降低相關(guān)問題發(fā)生的概率。

（4）二次回路必須一點(diǎn)接線；同時(shí)，三次回路必須相對獨(dú)立。對于電壓互感回路而言，二次回路接線與三次回路的中性線通常是共用一根電纜芯，這就可能造成二次回路出現(xiàn)缺陷。在改造現(xiàn)代變電器時(shí)，應(yīng)用微機(jī)保護(hù)也容易造成二次回路與三次回路共用中性線共用的情況，這就可能引發(fā)零序方向保護(hù)誤動(dòng)。

4.3直流回路處理

（1）處理操作回路缺陷。在實(shí)際處理過程中，應(yīng)該掌握直流互感回路控制原理，并以此為依據(jù)，梳理控制指示燈信息、斷路器工作條件，可以快速找到缺陷原因，并通過有效的調(diào)整操作措施處理相應(yīng)的回路缺陷。

（2）處理直流回路接地缺陷。將支路電源斷開，全面檢查該缺陷相關(guān)部位，重點(diǎn)觀察絕緣體磨損情況。一方面，為了充分保障檢查的可靠性，建議采用巡檢方式，按照相關(guān)規(guī)定落實(shí)巡檢，可以初步了解問題。另一方面，在檢查直流回路接地缺陷時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，即實(shí)際結(jié)果與最終檢查結(jié)果之間存在一定的延時(shí)，因此，檢查過程中不能將支路時(shí)電源斷開。此外，對于直流母線而言，通常會(huì)采用萬用表對其電壓情況進(jìn)行監(jiān)控，斷開支路電壓后，直流母線電壓會(huì)升高，意味著支路有直流接地的可能。在具體檢查時(shí)，建議按照以下方法進(jìn)行：先檢查電纜后檢查裝置；先檢查老化設(shè)備后檢查新設(shè)備；先檢查室外設(shè)備后檢查室內(nèi)設(shè)備。通過一系列檢查后，明確直流回路缺陷，再進(jìn)行針對性調(diào)整與處理。

（3）當(dāng)直流電源出現(xiàn)缺陷時(shí)，建議對短路原因進(jìn)行檢查，抑或是判斷接線錯(cuò)誤情況。將接線錯(cuò)誤、短路等情況與原因排除后，再更換熔斷器，或者是將空氣開關(guān)恢復(fù)，將能夠處理缺陷。

（4）對于信號回路缺陷而言，其故障表現(xiàn)往往較為明顯。如果發(fā)現(xiàn)這類缺陷，將對應(yīng)的信號元件進(jìn)行更換即可。

4.4斷路器控制回路處理

（1）對于該缺陷而言，在處理時(shí)需要對電源是否正常進(jìn)行檢查。具體可以結(jié)合操作箱的指示燈對回路是否存在故障、缺陷等進(jìn)行判斷；同時(shí)，對分閘回路的接線以及信號觸點(diǎn)進(jìn)行檢查，判斷其是否正常，特別是要重點(diǎn)關(guān)注信號回路的工作狀態(tài)，若有異常情況，則采取對應(yīng)的處理措施。

（2）在檢查分合閘線圈電阻的過程中，需要用到萬用表，對其是否符合出廠規(guī)格進(jìn)行判斷，若數(shù)值正常，則意味著分合閘線不存在問題；若數(shù)值不正常，將其更換便可解決問題。此外，遇到分合閘線圈完好，但是繼電保護(hù)出現(xiàn)空開跳閘的現(xiàn)象時(shí)，需要檢查分合閘，重點(diǎn)找短路點(diǎn)，確定后進(jìn)行排除；同時(shí)，采用絕緣全面檢查方式，可以更徹底地排除短路缺陷。

5結(jié)束語

當(dāng)繼電保護(hù)二次回路出現(xiàn)缺陷時(shí)，會(huì)造成保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)等，從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。因此，需要充分掌握繼電保護(hù)二次回路的缺陷以及處理對策，具體包括電流互感回路、電壓互感回路、直流回路、斷路器控制回路等缺陷，有針對性地提出處理對策，能夠有效防范以及及時(shí)處理缺陷，從而為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

作者簡介：

趙彥（1988—），本科，工程師，研究方向：繼電保護(hù)測試。