繼電保護相關二次回路的在線狀態檢測技術

權曉艷

摘要：隨著科學技術的不斷創新和發展，電力系統二次回路的在線狀態檢測技術也得到了很好的發展。二次回路設備的在線檢測技術與傳統的設備檢測有很大的不同，它是我國電力系統檢修體系中的重要內容，所以二次回路的在線檢測對象更加細化，對其要求也更高。文章對繼電保護相關二次回路的在線狀態檢測技術進行了探討。

關鍵詞：在線檢測；二次回路；繼電保護；狀態檢修；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2016）24-0136-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.068

隨著現代科技的高速發展，現代互聯電網規模不斷擴大，我國傳統的檢修模式已經不能滿足現代電網運行發展的需要。對于繼電保護的狀態檢修而言：一方面要結合繼電保護的實際運行情況；另一方面要對繼電保護進行科學和有效的檢修。雖然國外有很多學者在繼電保護的狀態檢修以及保護裝置上面開展了許多有成效的研究，但是對繼電保護的二次回路的狀態檢修方面涉及卻不多。繼電保護的狀態檢修包括三個環節，主要是檢測、評估以及檢修策略的制定，狀態檢測是繼電保護狀態檢修工作中最重要的基礎。通過對電網的事故和相關的案例進行研究分析表明，導致繼電保護事故發生的最主要的原因就是二次回路的缺陷。很長時間以來，都無法對繼電保護進行有效的狀態檢修，因為繼電保護相關的二次回路比較復雜。因此本文主要結合了我國國家電網繼電保護的狀態檢修的實際情況，借鑒了繼電保護檢修方面相關的科技研究成果，對繼電保護相關二次回路的在線狀態檢測技術進行了詳細的探討和研究，并提出了一些參考性的建議。

1 交流二次回路狀態的在線檢測

1.1 交流二次回路的狀態檢修的背景和必要性探討

當發生交流回路短線的時候，保護設備就會發出警告信號，這是國內主流的對于交流二次回路異常設計的報警功能。通過比較國內外的學者在很多繼電保護系統方面的研究得出了結論，保護系統失效的最重要的原因就是交流二次回路的異常。目前國內的報警系統由于受現場條件的限制，交流二次回路的輕微異常通過繼電保護的異常裝置難以識別，通常只能在異常發生后或者出現嚴重異常情況時才會發出報警。我國電網也因為這樣曾經發生過多起繼電保護設備因交流二次回路短線而引發的裝置誤動的事故，這嚴重影響著我國電網的安全運行。

1.2 交流二次回路的在線狀態的檢測

由于二次回路中的每一個異常的環節都會直接地影響保護設備交流取樣結果的精準性，同時還考慮系統檢測的同源性，因此本文在不改變現有的繼電保護設備功能和配置的情況下，研究交流二次回路的在線狀態的檢測方案。

1.2.1 單重化配置保護裝置下的交流二次回路的在線狀態檢測。關于單重化配置的保護裝置，為了實現其檢測功能，我們可以采取對兩套裝置的交流量進行同時比較的方法。將主保護的單重化配置保護的交流二次回路和后備保護相互獨立，將兩者分開后再同時接入兩套保護裝置。因此可分開對兩種保護的交流的采樣值進行采取并進行誤差分析，對于兩種保護的配置一體的單重化配置的保護，我們采用保護裝置和其站內同間隔的其他設備交流的采取值進行誤差分析，以檢測其是否

正常。

1.2.2 雙重化配置的保護裝置交流二次回路的狀態在線檢測。考慮到系統檢測的同源性，要在同一時間采集兩套微機保護裝置的交流電流和電壓，通過保護系統對雙重化配置的方法，對其數據進行綜合性的分析。當兩套保護的交流二次回路處在正常工作的狀態時，采樣相對誤差在檢測判斷的范圍內。當采樣的相對誤差值超出了檢測判斷值的范圍時，就會出現異常，所以我們認為在交流二次回路中最少有一套保護裝置是有異常的，因此如果有輕微的異常發生，并被檢測出來時，就應該開始開展隱患處理工作了，根據檢測的實際情況來合理地調整檢修的周期安排，有計劃、合理地安排設備檢修工作，提高設備檢測工作的效率。

1.3 交流二次回路在線狀態的檢測的注意事項

1.3.1 雙套保護采樣的同時性問題。通過電網的運行的經驗總結，當供電區域的負荷過多時會導致區域的負荷波動比較大，直接影響到采樣結果比較的可信度。但在正常情況下，由于供電負荷在短時間內不會有過大的波動，繼電保護系統對兩套保護交流的采樣并不嚴格要求同步，因此其采樣結果還是可信的。

1.3.2 保護裝置采樣的零漂問題。零漂問題雖在平常并沒有特別大的影響，但當其嚴重時會影響二次回路在線檢測的正確性，所以對這些零漂問題就要設定合理的判定值，以消除零漂誤差造成的影響。因為繼電保護裝置設置有最小精工電流的原因，容易出現零漂問題，比較多的采樣零漂出現在裝置輕載負荷電流的時候。

2 開關量輸入的二次回路狀態的在線檢測

開關量的正確與否直接影響到繼電保護功能的正常運行，主要通過采集保護動作、加速、閉鎖、斷路器和分合閘位置的信號進行開關輸入在線檢測，因為開關量的正確性直接影響設備的正常工作，因而需要對其進行在線狀態檢測。

2.1 單套保護裝置開入量二次回路檢測

通過引入一系列動作的開入量進行分析判斷，以保證系統發生比較復雜的故障時的繼電保護設備的動作的可靠性，包括但不限于誤差保護動作閉鎖重合閘以及設置的失靈保護啟動等。同時為了保證單套保護的部分開關量輸入實現其檢測功能，可以通過微機繼電保護裝置運用其本身就具有的判斷和自檢功能，而這些開入量的變化則會直接影響到繼電保護設備的動作。因此將保護型開入量的超時判斷的邏輯增加到保護裝置中，就可實現對此類回路的檢測。

2.2 雙套保護設備開入量的檢測的新思路

對于按照國家電網公司“六個統一”的設計原則，在雙重化配置的繼電保護的裝置中的失靈啟動開入、斷路器輔助接點等開關量輸入二次回路的同時接入雙重化的保護裝置，一般情況下，同一間隔的兩套保護設備對應的開入量狀態應當保持一致。因此當兩套保護設備狀態不對應時，可以通過兩套設備的同一間隔開入量進行采集和分析，判定開入二次回路有無異常。

3 斷路器二次操作回路狀態在線檢測

在比較常規的變電站中，斷路器不具備在線檢測和自檢等功能，雖然在監視斷路器操作回路的工作狀態方面研究設計了很多實用的回路，但是仍然存在很多問題：一方面，它能對斷路器操作的異常發出報警信號，也能對跳合閘的回路進行監視，它還可以對智能終端和設備之間以及保護裝置的二次操作回路進行實時的檢測，通過變電站事件心跳報文握手的信號方式；另一方面，它不能對發生異常的位置進行準備的定位，也不能對其進行實時的在線檢測。因為完全依靠人工巡檢等方式完成檢測，還加大了設備停電時檢修的工作量。另外，在智能化的變電站中斷路器的操作回路主要由智能操作箱和終端構成，該部分的二次操作回路仍不具備檢測的能力，這是因為現在仍舊采用傳統的二次電纜硬接線的模式將智能終端接入到斷路器的傳動機構。

3.1 二次操作回路狀態在線檢測

現在我國大部分的廠家主流方法主要還是在操作箱跳閘和合閘位置的繼電器來設置，從而實現對斷路器的監視，如果同時將這兩個常閉接點進行串聯，用來發出控制回路斷線報警信號。該方式不能對二次控制回路的所有異常情況進行準確的定位和檢測，只能檢測到控制回路斷線的情況。因此一些專家學者為了實現對斷路二次操作的檢測，試驗了新型斷路器的操作箱，即在這兩個閘的基礎上增加了斷路器位置輔助接點狀態的輔助判斷的依據。

3.2 跳合閘出口接點狀態在線檢測

保護的跳合閘出口接點被裝在密封器中，當繼電保護要求對評估的結果開展檢修時，就無法查看跳合閘的工作狀態。如果用常規的方法就只能依靠傳統的停電傳動試驗的方法，還無法對跳合閘的接點進行檢修，也不能對其進行完整的評估和檢測，另外用這種方法檢測需要進行停電，還需要很長的時間。然而通過采用獨立控制的雙接點的串聯方法代替原來的單接點動作方式，就可以實現對跳合閘出口接點的檢測。

綜上所述，保護出接口點監測原理簡單、使用方便，它可以避免在對繼電保護狀態檢修對出口接點監測時出現檢測不到的死角，還可以實時地檢測保護跳合閘出口接點動作，減少了設備檢修的停電時間，實現了繼電保護裝置和狀態在線檢修的覆蓋。

4 結語

本文通過對繼電保護檢測方法進行研究和分析，分別提出了相對應的方法，同時也驗證了方法的可行性，為現實生活實際中電網的管理提供了一些參考依據，通過試驗研究方法檢測出了隱患，這不僅提高了電網檢測工作的效率，也在電網的運行方面提供了安全

保障。

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（責任編輯：秦遜玉）