繼電保護相關二次回路的在線狀態檢測

蔡莎莎

摘 要：隨著我國經濟發展速度的加快和發展程度的加深，電力成為現代城市運轉所必需的能源。為滿足城市電力需求，我國電力工程規模進一步擴大，供、輸電安全安全問題逐步顯現。為保障城市用電安全，維持正常電力供應，在線狀態檢修成為當代電力部門必須采取的檢測手段。在線狀態檢測能夠在設備運行過程中及時發現繼電保護裝置存在的問題，為后續檢修方案的制定和開展提供技術參數。本文通過分析在繼電保護狀態下在線狀態檢測相關技術，對開關量輸入和斷路器操作二次回路的在線檢測技術進行研究，并根據實際操作過程中遇到的各類問題提出各類型開入量和二次回路的檢修方案。

關鍵詞：繼電保護；二次回路；在線狀態檢測

中圖分類號：TM77 文獻標志碼：A

0 引言

電力能源是推動我國現代化建設的基礎力量，是現代化生活和生產必需的能源類型。自推進城鎮化建設以來，我國城市規模不斷擴大，城市數量迅速增加，城市用電量急劇增加，各地區電力企業面臨的供電、輸電壓力空前加大。保障電力系統的安全運行成為現代電力企業必須考慮的問題。目前我國大部分電力企業采用的檢測方式仍舊是傳統周期性定期檢測，這種檢測方式難以及時發現電力系統的安全隱患，更加無法針對潛在問題提出處理措施，預防安全事故的發生。另外，傳統檢測方式發現問題后，很難對隱患位置進行精確定位，難以有針對性地實施應對方案。傳統的定期檢修模式難以滿足現代城市大規模電網的運行需要，在線狀態檢測在繼電保護狀態下對運行設備進行檢測，尤其二次回路的在線狀態檢測能夠有效評估設備運行情況和損耗狀態，提高檢修效率和評估精度，降低故障率，受到人們的廣泛關注，逐漸應用于電力系統中。

1 繼電保護相關二次回路狀態檢測的作用

國家電網建設是我國改革開放以來耗資巨大的重點工程之一，電力能源為我國經濟、科技的快速發展提供了基本動力。電力系統安全、穩定運行不僅意味著城市生活的正常進行，而且意味著市場經濟和工業生產的穩步發展。電網系統的安全和穩定，關系到整個社會的安全與發展。繼電保護裝置在電力系統運行過程中起到保護設備安全和維持輸電穩定的作用。繼電保護裝置自身性能的安全穩定關系到整個電力系統的安全。二次回路的狀態是關系繼電保護安全水平的重要因素。

翻閱各地電力系統檢修日志發現，引起繼電保護誤動的主要原因是設備自身問題。傳統檢修方式難以及時準確地發現安全隱患，無法精確定位故障原因，發現問題后難以制定有效的應對方案。比如，主變差動故障會使三次諧波切除過程發生誤動，但在傳統檢測過程中針對主變的檢測并不會涉及下游過程，難以實現精確檢測；在檢測到由外部因素引發的諧波誤動時，難以精確定位誤動原因，只能采取干擾措施進行應對。影響繼電保護安全的主要因素是相關二次回路的非正常狀態。回路內一旦發生短路故障，會對整個繼電保護裝置產生極大壓力，導致設備嚴重損耗，產生安全隱患。在運行過程中對設備缺陷進行檢測，尤其加強二次回路狀態的檢測，能夠有效避免由設備自身問題引發的事故，降低事故率，提高繼電保護裝置運行的安全水平。

2 開關量輸入二次回路狀態在線檢測技術

繼電保護裝置借助開關量輸入的二次回路來采集信號數據。對開關量進行控制和調節，能夠保證繼電保護裝置邏輯功能的正常運行。為保證繼電保護裝置在電力系統故障時可以有效動作，需要引入多種開入量（如母差保護動作閉鎖重合閘、失靈啟動閘門等）進行有效性判斷，開入量與繼電保護裝置的動作性直接相關。如圖1所示，以斷路器失靈開入量相關二次回路在線狀態檢測為例，對檢測判斷的基本邏輯進行說明。

失靈保護啟動的開入量有“0”和“1”兩個狀態，正常狀態下為“0”，一旦系統發生故障就會變為“1”，繼電保護裝置隨之啟動。當開入量為“1”的顯示時長超過10s時，即判斷為開入量相關二次回路狀態異常。

正常狀態下，斷路器與刀閘的輔助接點開入量相互排斥。在線狀態檢測可以通過檢測兩開入量的狀態關系，對其所在位置的開入量和二次回路狀態進行判斷。運用雙校驗技術對其輔助接點位置進行開入量和相關二次回路狀態的在線檢測原理，如圖2所示。

繼電保護裝置通過收集斷路器與刀閘的輔助接點的狀態特征，對該位置開入量和回路狀態進行判斷。正常狀態下，兩輔助接點開入量狀態呈現為排斥狀態。若兩開入量發生互異，則判斷該位置開入量和回路狀態正常；若兩開入量一致，則判斷該位置出現異常。另外，繼電保護裝置通過設置與開關量相關的功能邏輯對輸入回路進行控制，通過對相關輔助接點的檢測結果判斷具體位置的工作狀態，從而形成檢測數據。

3 斷路器二次操作回路狀態在線檢測

在傳統電力企業變電站內，斷路器二次回路仍為硬件回路，無法進行在線狀態檢測。雖然經過相關技術人員的不斷創新，針對傳統變電器提出了諸多具體的檢測方案和檢修措施，但是這些方法在使用范圍和精確度上仍存在很多問題。在現代智能變電站內斷路器與智能終端直接相連，這種硬接線方式仍舊不能進行在線狀態檢測。相關技術人員針對上述情況創新性地提出了一種基于傳統斷路器的在線狀態檢測方法。該方法通過在斷路器內加入位置輔助接點，以接入點狀態為判斷依據，對二次操作回路進行檢測。這種方法可以通過綜合分析斷路器跳閘的具體位置和輔助接點開入量信息，精確定位二次回路內故障的位置。斷路器的輔助接點如果發生故障，整個繼電保護裝置就會發出警報信號（不同故障類型對應不同警報信號）。另外，智能中樞通過對變電站內繼電保護裝置的斷路器進行持續檢測，分析操作回路工作狀態的在線檢測結果，收集檢測信息，再利用信息系統將所有檢測數據輸送至監控中心進行匯總統計，可以進一步提升斷路器相關回路的在線狀態檢測功能。

結論

繼電保護相關二次回路的安全性和可靠性直接關系到整個電力系統的穩定運行。在線狀態檢測技術應用與繼電保護檢測中，能夠更快速、更準確地定位安全隱患位置和原因，提高檢測效率。另外，從成本角度，繼電保護相關二次回路的在線狀態檢測可以降低檢修人員的工作量，增加檢修工作的安全性，同時提高設備使用壽命，降低檢修成本，縮減設備停運時長，提高電力系統運行的穩定性和安全水平。總之，隨著現代化進程的加快，為滿足現階段城市用電需要，當代電力企業要不斷提高自身技術水平，合理吸收現代技術，規避各類安全事故，保障電力系統安全穩定運行。

參考文獻

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