繼電保護二次回路缺陷和故障解決辦法

屈天龍

（大亞灣核電運營管理有限責任公司，廣東 深圳 518126）

在繼電保護中對二次回路存在的問題進行深入的分析，能使電力資源供應(yīng)連續(xù)性得到有效的提升，將故障的發(fā)生頻率減少。二次回路是連接二次設(shè)備的重要線路，其在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要的位置，如果二次回路出現(xiàn)故障或缺陷，會導(dǎo)致設(shè)備的損壞以及大范圍地停電，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴重的經(jīng)濟損失，甚至造成人員受傷。所以，要將二次回路故障處理能力進行有效的提升，確保系統(tǒng)應(yīng)用的合理性，使變電設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定地運行。單位應(yīng)將電力維修以及設(shè)備維護人員的專業(yè)能力進行有效的提升，使相關(guān)人員處理故障的能力得到有效的提升，這對減少設(shè)備故障的發(fā)生概率幫助非常大。

1 繼電保護二次回路運行的缺陷與影響

在設(shè)備運行中，會因為高溫導(dǎo)致設(shè)備故障以及燃燒，從而造成電氣的故障。這一情況會導(dǎo)致電路保險的熔斷。從三個方面體現(xiàn)：第一，體現(xiàn)在單相保險的熔斷。再加入單相保險發(fā)生熔斷不會對電網(wǎng)體系線電產(chǎn)生影響，線電壓也不會隨之改變。第二，體現(xiàn)在兩相保險的熔斷。這種問題的發(fā)生會導(dǎo)致相電壓發(fā)生不規(guī)律的變化，沒有發(fā)生熔斷的時候，內(nèi)部元件相電壓就會非常規(guī)律。第三，體現(xiàn)在三相保險的熔斷。這類問題一般發(fā)生在變壓器當中，會導(dǎo)致各相斷線，但不會對某相的判斷產(chǎn)生影響。然后是其中軟件存在一定的缺陷。其中包括軟硬件的缺陷、自身算法缺陷、升級服務(wù)協(xié)調(diào)以及設(shè)備原理的缺陷。要根據(jù)職責的不同，將各個部門的職責進行區(qū)分，從而實現(xiàn)責任落實到各個部門以及個人[1]。

2 繼電保護二次回路運行中常見的故障分析

工作人員在進行設(shè)備的檢修時，最容易被人發(fā)現(xiàn)的就是繼電保護二次回路問題，為工作人員設(shè)備故障檢修與處理提供充足的時間。這種故障的出現(xiàn)并不會對供電系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響，也不會導(dǎo)致停電，從而不會產(chǎn)生相應(yīng)的損失。如果工作人員未能及時地發(fā)現(xiàn)故障并處理，會導(dǎo)致設(shè)備的異常，從而對電力系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生一定的影響。另外，在電網(wǎng)的運行狀態(tài)中，排除故障的難度相對較大，對工作人員的要求也非常嚴格。在設(shè)備運行中，同樣的故障可以導(dǎo)致的原因也是不同的，因此，工作人員要詳細地了解故障的原因，才能將故障進行及時并有效的處理，促使電網(wǎng)設(shè)備能安全有效地運行[2]。

在設(shè)備的運行中繼電保護二次回路發(fā)生故障時，保護設(shè)備也就不能發(fā)揮其作用，此時應(yīng)將電氣設(shè)備的運行停止，以免因為回路故障造成更嚴重的問題。在故障的檢修與處理中，大多數(shù)情況是帶電的作業(yè)，針對工作人員而言是非常危險的。因此，在進行電力設(shè)備作業(yè)時，要求工作人員高度重視安全問題，嚴格地按照規(guī)范進行作業(yè)，避免安全事故的發(fā)生。

3 繼電保護二次回路故障的破壞分析

3.1 對于線路的破壞

繼電器二次回路這種接電形式在電力系統(tǒng)中是較為常見的。在系統(tǒng)的運行中，如果有嚴重的差動保護狀況發(fā)生，會導(dǎo)致相應(yīng)保護功能的缺失。這會嚴重地影響系統(tǒng)排除故障的能力，甚至還會出現(xiàn)短路以及不同線路錯亂的問題。

3.2 對系統(tǒng)容量的破壞

一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，電網(wǎng)容量則會隨之降低。若電纜和斷電器性能不符合有關(guān)標準，設(shè)備老化風險則會隨之增加。如若故障太過嚴重，就會導(dǎo)致設(shè)備性能下降的速度加快，還有可能出現(xiàn)停止運行的狀況，將無法恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。容量的破壞會對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生嚴重的影響。

3.3 對于電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的破壞

如果繼電保護二次回路故障出現(xiàn)異常，會嚴重地影響電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性。電力數(shù)據(jù)的主要來源就是能耗數(shù)據(jù)。如果繼電器二次回路的差動出現(xiàn)紊亂的情況，就會導(dǎo)致收費不準確，這對電力用戶以及電力企業(yè)而言影響非常大[3]。

3.4 對電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的破壞

電網(wǎng)系統(tǒng)的故障會導(dǎo)致差動保護故障。系統(tǒng)作業(yè)會受到靜電以及電磁感的影響，導(dǎo)致電網(wǎng)運行次序紊亂，形成操作的誤差。另外，發(fā)生差動故障，還會造成不同的電磁反應(yīng)，嚴重地影響差動保護的穩(wěn)定運行。

4 繼電保護二次回路異常以及故障

4.1 錯誤的計算

在設(shè)備運行中，大多數(shù)的故障以及隱患是因為繼電保護二次回路計算錯誤導(dǎo)致的，如果圖紙以及資料不能滿足現(xiàn)場的實際需求，使用的線路長度達不到實際的要求，計劃與實際運行情況嚴重不符等問題，這些問題都會致使計算的結(jié)果出現(xiàn)誤差，從而造成了繼電保護二次回路的隱患與故障。

4.2 繼電器故障

繼電器的故障通常體現(xiàn)在接點、線圈以及磁路等位置。如若接觸電阻太大的接點，將無法接通控制回路。如若電阻過小，就會有分合電路接點粘連的故障發(fā)生；一些故障的發(fā)生是因為受環(huán)境因素的影響、繼電器帶點線圈長期的燒壞以及由于磨損導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)變化以及線圈有剩磁等[4]。

4.3 設(shè)備管理工作不到位

如果在進行設(shè)備的校驗時工作人員未嚴格按照相關(guān)規(guī)定開展工作，就會導(dǎo)致二次回路沒有得到有效的檢測，從而產(chǎn)生非常大的安全隱患。因此，相關(guān)人員要重視設(shè)備管理工作，要嚴格地按照相關(guān)的規(guī)定將設(shè)備進行定時的校驗與檢測，以此確保設(shè)備能安全穩(wěn)定地運行，將校驗工作人員的工作質(zhì)量進行有效的提高。

4.4 元件的損壞與老化問題

在電力設(shè)備的運行中，如果元件老化，會嚴重地影響設(shè)備功能的使用，導(dǎo)致耐壓水平出現(xiàn)一定程度的降低以及產(chǎn)熱增加的情況發(fā)生，致使相應(yīng)二次回路故障的出現(xiàn)。如果電器元件產(chǎn)生了損壞（例如有線路回路磨損的情況）會導(dǎo)致嚴重的漏電，這會對繼電保護二次回路的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生嚴重的影響，這一問題需要相關(guān)人員進行深入的研究與分析，給出相應(yīng)的解決問題方案，更好地應(yīng)對此問題。

4.5 保護裝置的故障

保護設(shè)備中的元器件產(chǎn)生破損，或者是另外原因造成的運行問題，稱為繼電保護裝置的故障。在使用繼電保護器時非常容易受環(huán)境因素的影響，環(huán)境中的粉末以及腐蝕性氣體或者在高溫環(huán)境下長期使用，會使老化的速度提升，從而使保護裝置的功能受到非常嚴重的影響[5]。

4.6 一次設(shè)備對繼電保護產(chǎn)生的影響

在現(xiàn)階段大多數(shù)變電站電力系統(tǒng)中，一般繼電保護器都采用一次接觸器、繼電器以及行程等元器件對信號回路、跳合閘回路以及儲能回路進行操作。例如，分合閘回路完成串聯(lián)一次設(shè)備斷路器機構(gòu)中的輔助開關(guān)、行程、閉鎖接觸器以及把手等元器件，如果某個元器件接點銹蝕或者是出現(xiàn)卡澀時，其回路運行還是良好，但是故障的存在可能會導(dǎo)致開關(guān)的拒動或者重合不成功。因此，相關(guān)人員要重視繼電保護中存在的故障以及隱患，在日常的工作中及時地進行檢查、日常巡視，將其中存在的問題及時地發(fā)現(xiàn)并合理解決，以此使電力設(shè)備能正常運行。

5 處理繼電保護二次回路故障的對策

5.1 將接線端頭的重點檢修工作做好

在預(yù)防繼電保護二次回路的隱患時，其中最重要的就是接線端頭的檢修。相關(guān)人員應(yīng)對每個回路上的接線端頭進行細致的檢查，如果有接觸不良以及磨損的情況出現(xiàn)，要及時上報給管理人員。檢修人員要確保接線端的牢固性，以免出現(xiàn)松動的情況。此外，要將壓接工作的力度控制好，以免用力過大造成接線斷裂的情況。在工作中要加強工作人員的安全責任意識，以安全、負責任的原則進行工作，確保電網(wǎng)運行的安全性以及穩(wěn)定性。

5.2 接線正確以避免二次回路故障

在進行繼電保護器以及二次回路改造時，要嚴格按照施工圖紙進行改造，改造完成之后，要及時地進行復(fù)查，將出現(xiàn)問題的原因進行查明，從而將問題加以更正，最后進行簽字確認。改造完之后，還要專業(yè)的人員進行牽頭檢查，試驗重要的回路，定期將接線進行檢測，查看是否有松動的情況出現(xiàn)，如果有需要，要將接線進行緊固[6]。

5.3 容錯技術(shù)的運用

通過容錯技術(shù)的廣泛運用，為進一步的繼電保護做鋪墊。將容錯技術(shù)充分地運用到繼電保護中，能將電力系統(tǒng)動作以及判斷錯誤的發(fā)生概率降低，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

所以，運用容錯技術(shù)對二次回路的隱患進行排查，能提高共享信息的效率以及組成數(shù)據(jù)處理的效率。

5.4 保護方面

在進行繼電保護二次回路時，電流差動保護是非常普遍的，最容易出現(xiàn)的問題就是操作難度較大，要將差動保護進行有效的轉(zhuǎn)變。對于差動保護來說，其中比率差動保護是最普遍常見的形式，能在二次回路檢修時充分地發(fā)揮其作用，及時地診斷出現(xiàn)的故障。為避免保護裝置出現(xiàn)操作失誤，需要將裝置保護性能進行不斷的優(yōu)化，從而將事故發(fā)生的概率降低。

5.5 繼電器選擇合理

要想確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，就需要選取容量足夠的繼電器進行繼電保護。如果選擇的繼電器不能滿足相應(yīng)的需求，就需要采取相應(yīng)的方式，將容量不足導(dǎo)致的拉弧現(xiàn)象、接點的粘連以及線圈燒毀的現(xiàn)象有效地避免。在繼電器線圈上并聯(lián)續(xù)流二極管，將線圈正端接上二極管的負極，線圈的負端接上二極管的正極，就能有效避免繼電器線圈加電、斷電時產(chǎn)生的反電動勢對其他器件造成的損壞。

5.6 負荷方面

在繼電保護二次回路的實際運行中，需要將電流互感器負荷有效地進行控制，并且在實際的運行狀態(tài)下，應(yīng)將電流互感器勵磁電流進行合理的降低，確保電路能夠安全正常的運行。要想將繼電器二次回路負荷進行持續(xù)的降低，要選取合適的電流互感器，通過用弱電控制的電流互感器的利用，能有效地確保電纜電阻減小，從而有效落實定期檢查的制度，進一步了解互感器的狀態(tài)。

5.7 一次設(shè)備方面

相關(guān)人員通過對斷路器二次操作方法的分析，將斷路器操作箱二次回路的監(jiān)視方式進行科學(xué)、合理的改進，從而提高監(jiān)視回路檢測一次設(shè)備的敏感度，要求報警信號要提前發(fā)出；將一次設(shè)備的出廠進行嚴格的把關(guān)，還要將一次設(shè)備元器件的檢測證書以及運行環(huán)境的要求進行嚴格的把控，從而使質(zhì)量大關(guān)得到嚴格的控制；要合理地安排日常巡查，不能趨于形式化。要嚴格遵從相關(guān)的規(guī)范進行預(yù)試定檢、AB 修的維護，避免維護不到位造成的設(shè)備隱患的情況，從而抑制不良后果的產(chǎn)生。

6 加強二次回路檢修工作的建議

6.1 二次回路功能檢修

二次回路功能檢修期間，需要展開系統(tǒng)規(guī)劃，了解系統(tǒng)部件功能及分配情況，確保裝置功能的全面性，并了解不同部件處理信息，針對模塊分工圖及軟硬件資源展開整體性評價；其次按照相關(guān)要求，為下一步編排設(shè)計提供數(shù)據(jù)信息；最后要將程序的試運行以及檢查工作做好。

6.2 對二次回路的結(jié)構(gòu)進行檢查

為了能夠提高各項工作的有效性，需要將繼電保護二次回路工作落到實處，有關(guān)人員則需要強化對于數(shù)據(jù)信息的了解和掌握，為繼電保護工作的展開夯實基礎(chǔ)，并且這對于檢修工作的順利開展也有著非常重要的作用。為了能夠?qū)崿F(xiàn)回路結(jié)構(gòu)的有效檢查，需要利用系統(tǒng)展開檢查，并科學(xué)應(yīng)用模擬仿真這一技術(shù)，進而有條不紊地展開二次回路檢查工作。

6.3 二次回路的調(diào)試與檢查工作

在系統(tǒng)模型出來之后，技術(shù)人員可以進行電力系統(tǒng)的技術(shù)調(diào)試，可以利用計算機網(wǎng)絡(luò)模塊及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的技術(shù)問題。此外，工作人員還要將數(shù)據(jù)庫進行及時的調(diào)試，在確保信息準確的同時進行差動保護運行。工作人員在設(shè)計構(gòu)造系統(tǒng)時要著重電力系統(tǒng)的研究，尤其是二次保護回路。工作人員要將回路的各個環(huán)節(jié)的布置進行詳細的檢查，也可以利用檢測裝置的安裝進行不間斷的檢查，以此確保二次回路運行正常，有利于整個電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

7 結(jié)語

通過相關(guān)工作的處理，讓工作人員對變電站中的繼電保護工作以及二次回路的工作的認識更加全面，詳細地了解其中的隱患與故障，科學(xué)合理地利用接線技術(shù)以及容錯技術(shù)，有效地排查安全隱患，從而使二次回路得到穩(wěn)定的運行，促進電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。繼電保護在日常的電力系統(tǒng)工作中非常重要，其能確保電網(wǎng)系統(tǒng)的有效運行，還能將各個部件的功能進行有效的保護。電力單位要將繼電保護回路的管理力度加大，按照相關(guān)的法律進行系統(tǒng)的運行與維護，從而將工作人員的操作方法進行有效的規(guī)范。