淺談繼電保護二次回路在線檢測技術

吳驍

摘 要： 繼電保護裝置是關系到電網安全穩定運行的重要設備，是電力系統不可缺少的重要組成部分。繼電保護二次回路的可靠性直接關系著電網運行安全，應用在線檢測技術能及時發現二次回路中存在的隱患和問題，保證繼電保護裝置可靠運行，保障電網的安全和穩定。本文主要針對繼電保護二次回路在線狀態技術進行研究分析。

關鍵詞： 電網；繼電保護；在線檢測

1 引言

繼電保護裝置作為電網安全穩定的第一道防線起著十分重要的作用，繼電保護裝置存在的缺陷在特定條件下被觸發將引起保護誤動或拒動，導致非常嚴重的后果。鑒于繼電保護的重要性，決不能只是在出現不正確動作后再去分析和修復，應探索繼電保護在線檢測技術手段，及時發現二次回路中存在的隱患和問題，確保電網安全穩定運行。

2繼電保護二次回路在線檢測的必要性

當今時代，二次回路報警功能的作用主要是針對交流回路的短路異常和直流回路的接地異常的情況，從而避免保護系統失效問題發生。但其在使用過程中受現場環境條件的影響，使得二次回路的些許異常和繼電保護異常得不到有效的區分。一旦在這種情況下，二次回路產生異常只有是在已經發生嚴重異常情況的時候才會出警報。在我國，電網已多次發生由于二次回路斷線而造成的繼電保護設備裝置誤動故障，最大程度上影響了電網系統建設使用的安全性以及可靠性。在線狀態檢測技術主要是利用繼電保護設備來實施裝備穩步運行狀態的監測，但是，由于繼電保護的二次回路十分繁瑣，這就使其作用效果受到了一定的影響，所以，相關技術人員應在熟知當前繼電保護相關二次回路在線狀態檢測技術應用現狀的基礎上，找出優化并且解決應用的方法，最大程度上增強電網系統運行使用中的安全性以及可靠性。

3 繼電保護二次回路在線檢測技術

3.1 交流二次回路

交流二次回路異常是導致繼保失效的重要因素，因此，做好交流二次回路的在線狀態檢測是非常重要的。通常情況下，在變電站中，交流二次回路包括了電流電壓互感器二次線圈、合并單元、通信接口等，其中任何一個環節出現問題，都可能對設備交流采樣結果的準確性造成影響。雖然主流保護裝置都具備對交流二次回路的異常告警，但不能甄別異常苗頭，由此造成檢修工作的被動。

這里對當前兩種比較常用的交流二次回路在線狀態檢測技術進行分析。

①雙重化配置保護裝置：在我國電網運行的相關規范中規定，220kV 及以上系統的電流電壓互感器應該提供兩組保護用二次線圈，使得雙重化配置保護的交流輸入回路能夠相互獨立。考慮到系統觀測的同源性，以繼電保護信息系統對雙重化配置保護裝置中的電壓和電流進行采集，結合采集到的數據進行分析，若兩套保護裝置的相對誤差在允許范圍內，則其處于正常工作狀態；若相對誤差超出允許范圍，則認為至少有一套保護的交流二次回路出現了異常，需要進行設備的狀態檢修工作。

②單重化配置保護裝置：主保護與后備保護分開配置的單重化配置保護，交流二次回路應該相互獨立，分別接入兩套不同的保護裝置。可以分別對主保護和后備保護進行相應的采樣和誤差分析，單重化配置保護可以通過對測控設備、保護裝置等的交流采樣值進行采集，實現誤差的分析，從而判斷交流二次回路的狀態是否正常。

根據相關實踐經驗，在推行交流二次回路在線檢測時需正視以下幾個問題：

（1）采樣零漂。對繼保裝置來說，當負荷較小時會存在較大采樣零漂，可能影響在線判斷準確度。為此，應合理規設檢定判據來消除零漂誤差。

（2）采樣同時性。負荷起伏較大的情形會影響同時性。采取策略：縮短采樣時間間隔。

（3）信息系統改造。傳統的保護信息系統僅在故障時上傳信息，主站不具備自動召喚功能。應對策略：對主站進行改造，增加模擬量定時召喚功能。

3.2 開關量輸入二次回路

3.2.1 110kV及以下層面

對于保護單重化配置情形，可借助裝置自檢功能來實現對部分開關量輸入二次回路的狀態檢測。

①對保護動作型開入量二次回路的監測

為應對復雜故障，有些110kV變電站會在部分保護邏輯中引入失靈保護啟動等開入量來增加保護動作可靠性。

圖1中，失靈保護啟動開入量可取值為“0”和“1”（前者對應正常運行態，后者對應故障態）。基于裕度考量，對于該二次回路的故障診斷可以“10s”為限，即信號“1”持續時間大于10 s，即可確定回路異常。超時邏輯也可用于類似回路的狀態判斷。

②對一次設備位置開入量二次回路的監測

與一次設備位置對應的輔助接點開入量的輸入方式很多為單通道型，該方式可靠性較低。應對策略：將開入量經由雙通道方式傳至保護裝置，并借助“雙校驗”進行回路檢測。圖2中，具有相反性的一次開關的合/分位輔助接點電位同時接入保護裝置，顯然，兩路信號始終相反表征兩個回路均正常，若出現相同則說明有一個回路有異常。

3.2.2 220kV及以上層面

按照國網公司“六統一”要求，保護雙重化配置情況下開入量輸入也需雙重化。因此，可對同一間隔具有同源性的兩路開入量進行采集和比較：若狀態一致，則表征回路正常；反之，則說明存在異常。

4 結語

電力系統中，繼電保護二次回路的可靠性直接關系著系統的運行安全，需要引起足夠的重視。在繼電保護相關二次回路中，應用在線狀態檢測技術，以狀態檢測取代傳統的周期性檢測，能夠及時發現二次回路中存在的隱患和問題，保證繼電保護裝置可靠運行，從而保障電網的安全和穩定。

參考文獻

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