關于二次設備狀態檢修若干問題的探討

琚 軍，施中郎，賴秀炎，樓鳳丹

（衢州電力局，浙江 衢州 324002）

關于二次設備狀態檢修若干問題的探討

琚 軍，施中郎，賴秀炎，樓鳳丹

（衢州電力局，浙江 衢州 324002）

結合案例分析，對保護裝置逆變電源、出口繼電器、二次回路、絕緣檢測等方面可能存在的問題進行探討，提出開展二次設備狀態檢修后運行維護及檢修過程中需注意的相關問題及解決方法。

二次回路；狀態檢修；保護逆變電源；傳動試驗

狀態檢修是企業以安全、環境、效益等為基礎，通過設備的狀態評價、風險分析、檢修決策等手段開展設備檢修工作，達到設備運行安全可靠、檢修成本合理的一種設備檢修策略。狀態檢修目標是通過加強對設備狀態的檢測和監視，提高設備的運行可靠性，從而提升電網安全運行水平。本文主要結合我局開展的二次設備狀態檢修工作，對保護裝置逆變電源、出口繼電器、二次回路、絕緣檢測等可能存在的缺陷及隱患進行探討，結合案例分析，提出開展二次設備狀態檢修后運行維護及檢修過程中需注意的相關問題及解決方法。

1 保護逆變電源存在的問題

微機保護裝置逆變電源出現問題時，可能導致保護裝置不能正常啟動，嚴重的情況下會造成保護拒動，危及電網的安全運行。

某變電站運行人員發現1臺保護裝置正常運行時內部常有繼電器響聲，而裝置液晶顯示及后臺報文并無異常報告、起動報告，更換保護逆變電源板后即恢復正常。該插件額定電壓為110 V，在保護裝置起動元件定值較低情況下，插件損壞可能會使保護裝置起動元件經常起動。為此專業部門專門出過反措文件，更換問題電源插件。

2005年，我局某110 kV變電站1臺線路保護經常發出 “程序出錯、定值出錯、交流采樣出錯”等信號，保護運行燈熄滅，經現場檢查發現保護裝置逆變電源損壞，更換后恢復正常。

微機保護具有強大的在線自診斷和通信功能，能對運行工況進行實時監測、報警，但上述功能都必須在自身逆變電源正常運行的前提下，如果電源存在問題將導致保護無法正確動作。目前大多數保護裝置不具備逆變電源自測功能，廠家也未將逆變電源檢測點引出，不能做到在線檢測，保護裝置逆變電源運行狀態評價缺失，不利于二次設備狀態檢修的開展。

對此，建議保護廠家在裝置內部逆變電源回路中加裝在線檢測點，利用微機保護自身的計算功能，自動實時檢測逆變電源輸出電壓、紋波系數等關鍵參數的變化，自動實現逆變電源輸出電壓越限報警，并在裝置面板及后臺遙測中顯示，使檢修、運行人員能及時發現和處理電源缺陷，杜絕保護拒動事故的發生。

2 保護出口回路存在的問題

狀態檢修特別強調依據設備的狀態評價確定是否檢修，而二次設備在正常運行過程中較難發現回路上是否有松動、接觸不良等缺陷，特別是中低壓就地保護，由于長期處于振動、開關室溫度變化大等環境下，出現二次回路接觸不良缺陷的概率非常大。如果接觸不良的缺陷發生在保護出口回路上，將直接導致保護拒動。正是因為保護二次回路的狀態較難評價，從而影響到二次設備狀態檢修的開展。

2006年，受雷暴天氣的影響，某110 kV變電站多路10 kV線路保護相繼跳閘。與此同時，1號主變10 kV側后備保護動作跳閘，10 kVⅠ段母線失壓，經檢查發現，有一路10 kV出線發生永久性故障，出線保護有動作信號但開關未跳開，造成主變10 kV后備保護越級跳閘。通過多次模擬試驗，發現該出線保護拒動的原因是出口跳閘壓板下端引線頭壓接不良，長期運行后松動脫落，保護裝置雖正確動作但出口跳開關的回路不通，導致事故擴大。

2007年，某110 kV變電站高壓進線由于外力破壞引發了故障跳閘，備用電源進線開關拒合引起了該變電站110 kV母線失壓。經現場檢查備自投裝置動作信號正確，但是備用電源開關未合上，進一步檢查發現備自投裝置合閘繼電器損壞不能出口，從而導致開關合閘不成功。由于保護出口壓板、繼電器等元件在運行中無法實時監控，通過正常的狀態評價無法及時發現該類缺陷，采取狀態檢修后二次設備校驗周期過長，所以始終存在上述隱患，必須采取相應的對策。

目前220 kV及以上的保護均采用雙重化配置，兩套保護均出現出口回路故障的概率不高，根據我局近兩年的缺陷統計，保護二次回路接觸不良的缺陷主要集中在中低壓二次設備上，占70%。考慮到中低壓系統長時間停電對用戶的影響較大，為了驗證其開關跳合閘回路狀態，建議在35 kV及以下電壓等級的系統中恢復進行開關傳動試驗。時間安排在春季雷雨天氣來臨之前，傳動試驗具體接線方法如圖1所示。

圖1 傳動試驗接線示意圖

采用瞬時加模擬量使過流保護Ⅰ段動作跳閘并重合的方法進行開關的傳動試驗。綜合安全、效率等各方面因素，試驗在開關冷備用條件下實施，此時，流入保護裝置的負荷電流為零。試驗中，不拆開電流端子中間連接片，使用保護校驗裝置在電流端子A相加入一故障電流分量IA′，因TA勵磁阻抗較大，流向TA二次側的電流較小，此時保護裝置感受到的電流即為校驗裝置所加的量，IA′大于過流Ⅰ段保護定值，使得保護動作跳閘，帶方向的過流保護將方向元件退出。

采用開關傳動的方式可以驗證保護從交流到直流整個回路的良好性，并且可以大大縮短變電站的檢驗時間。一條10 kV出線保護傳動試驗5～10 min即可完成，一天可完成2～3個變電站的傳動試驗。條件允許時可開展帶負荷直接傳動開關試驗。中低壓系統傳動試驗建議每兩年開展一次。定期開展系統傳動試驗，檢驗保護裝置出口回路的正確性，能及時發現回路上存在的隱患，杜絕上述事故的再次發生。

3 保護TA二次回路存在的問題

保護TA二次回路存在一些接觸不良的隱性缺陷，這些缺陷大多難以在保護常規檢驗中發現。TA二次回路正常有電流通過，如果TA二次回路存在接觸不良，會使接觸電阻增大，從而導致更多的電阻損耗發熱和溫度升高。過多的電阻損耗發熱和較高的溫度會造成接觸面氧化，使接觸電阻進一步增大，由此惡性循環，最終導致開路故障，并造成保護拒動或誤動事故。

二次設備開展狀態檢修后，我局對該類缺陷通常采用紅外測溫與TA二次負載在線檢測相結合的辦法來解決。繼電保護專業人員在開展二次設備巡檢工作時，首先對運行設備的TA二次回路進行紅外測溫，查找是否存在接觸不良，如果發現同一電流回路不同相或不同部位相對溫差較大，則進一步在線檢測TA二次負載，用高精度鉗形電流表鉗測出保護二次負荷電流Ia，Ib，Ic，用高精度高阻電壓表測出TA輸出端二次電壓Ua，Ub，Uc，通過歐姆定律計算出TA的二次負載。正常情況下，保護三相TA二次負載應相 差不多，并滿足TA的二次帶載要求，如果相差較大，一般能反應出接觸不良的缺陷。通過TA二次負載在線檢測與紅外測溫相結合的辦法，我局專業人員已查找出多起TA二次回路接觸不良的隱性缺陷，從而保證了設備的安全穩定運行。

4 二次系統絕緣存在的問題

二次系統的絕緣是開展狀態檢修后必須考慮的一個重要問題。從主變非電量保護歷年誤動事故案例來看，二次系統絕緣不良造成的誤動事故占80%左右。 二次設備采用狀態檢修后，評價情況良好的保護校驗周期有所延長，而二次電纜長期運行在惡劣的環境中容易出現絕緣水平下降等問題。目前電網應用較多的絕緣監測手段是采用在線絕緣檢測裝置實時監測各支路絕緣，由于該裝置能檢測到的最大絕緣數據偏小，一般為幾十千歐，不能很好地滿足保護裝置對相關回路絕緣在1 MΩ以上的要求，存在不足之處。

我局正著手開發一種絕緣檢測裝置，要求能對直流系統電壓波形進行實時錄波，實測直流系統正、負極母線對地絕緣的變化情況，檢測精度達到3 MΩ以上，滿足繼電保護對二次絕緣檢測水平的要求。該裝置研發成功后，應能自動評估直流系統絕緣的整體狀況，兼顧直流接地報警功能，可以解決目前絕緣檢測裝置整體絕緣檢測范圍偏低的問題。

5 結語

二次設備開展狀態檢修的難點在于二次回路狀態的確定，雖然微機保護有自檢功能，能通過自檢發現自身的缺陷并及時報警，但無法解決文中提到的上述問題，本文總結的上述經驗可供參考。

[1]琚軍，姜文尉，熊茂斌，等.紅外診斷技術在二次設備狀態檢修中的應用[J].浙江電力，2009，28（1）:78-80.

（本文編輯：李文娟）

Discussion on Problems of Condition-based Maintenance of Secondary Equipment

JU Jun，SHI Zhong-lang，LAI Xiu-yan，LOU Feng-dan
（Quzhou Power Supply Bureau，Quzhou Zhejiang 324002，China）

This paper discusses the possible problems in the inverter of protection device，outlet relay，secondary circuit and insulation monitoring combined with case analysis and puts forward the problems and solutions during and after the condition-based maintenance of electrical secondary equipment.

secondary circuit；condition-based maintenance；inverter ofprotection device；transmission test

TM63

：B

：1007-1881（2010）08-0012-03

2009-11-19

琚 軍（1974-），男，浙江衢州人，工程師，長期從事繼電保護設備檢修技術管理工作。