電力系統繼電保護二次回路的故障與對策研究

曹家華

摘要：繼電保護是電力系統的主要組成部分，電力系統運行情況取決于其功能的有效發揮。繼電保護二次回路的運行階段如果發生故障，就會很大程度影響到繼電保護的功能，無法有效保證系統安全穩定的運行。現簡要分析電力系統繼電保護二次回路的保護工作，力求為今后的相關工作提供可靠參照。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；二次回路

1 繼電保護與二次回路系統中常見的故障

1.1 繼電保護電源故障

一般情況下是由變電所的直流電源系統或交流保安電源系統提供繼電保護裝置所需要的電源，然后再通過繼電保護裝置內部的穩壓電源裝置進行轉換，將其轉換成與裝置電子電路工作相適應的專用電源。基本上所有的電源過電流、過電壓保護都是在故障發生后由電源停止工作，這時輸出為0，然后再由相關人員對其進行復位，才可以再開始工作；或者在故障發生后由供電電源自動停止輸出，過一會兒供電電源將會自動恢復工作。當繼電保護電源中斷時，或者當繼電保護裝置的電源裝置出現故障時，供電裝置指示其正常工作的電源指示燈不再亮著。當繼電保護裝置沒有供電電源時，就將無法正常工作，此時一些保護將發生自動閉鎖，并且自動向對側線路發出閉鎖信號，以防止誤動作。

1.2 線圈故障

線圈部分的故障主要包括：

①線圈斷線：線圈斷線可能由使用超聲波清洗造成也可能由在線圈上施加過電壓造成。

②線圈供電不足：在某些情況下線圈節點可能會不動作，其中線圈供電電壓過低占很大的比重。

③線圈極性接反：在線圈內部有二極管繼電器，一旦沒有正確連接其極性會直接導致接點不動作。

④交流線圈、直流線圈供電錯誤：如果我們把交流線圈和直流線圈的供電電源接反，交流線圈會因為接上直流電而發熱，進而燒毀線圈；直流線圈會因為接上交流電而使鐵片發生反復振蕩，不可能正常工作。

⑤如果我們給線圈長期通電，線圈將會發熱，其絕緣也會極度惡化，導致繼電器不能正確動作。

1.3 連接故障

連接部分故障主要是繼電器接點粘連和繼電器接點接觸不良。導致前者出現的原因是：接點連接的負荷容量比繼電器節點的額定容量大很多；繼電器的開關頻率比繼電器的正常開關頻率大很多；或者超出了繼電器的有效使用日期。

造成繼電器接點接觸不良的因素主要有：線圈內部的電壓不穩定；繼電器接點表面有異物；繼電器接點表面發生腐蝕；繼電器接點發生機械性的接觸不好；超出了繼電器的正常使用周期；繼電器的使用環境不好（有振動或者存在沖擊）。

1.4 保護裝置故障

繼電保護裝置故障即繼電保護裝置內部元件發生損壞或者其在非正常運行情況。繼電保護裝置在現場運行中非常容易受到周圍環境的影響。當運行環境中的粉塵和腐蝕性氣體很多時，或者長期運行在高溫環境，繼電保護裝置的老化速度將會加快，隨之而來的就是繼電保護裝置性能的惡化。

2 繼電保護二次回路故障處理對策

2.1 加強二次回路異常檢查和隱患防范

二次回路故障多為檢修過程操作不當引起的，如在對電流互感器二次回路接線端子排查時，防護不到位或用力過大就會造成端子接線端頭壓接處損傷斷裂，若工作人員沒有對齊認真核查，就會埋下隱患。其次，技改、基建項目也會留下一下隱患，如保護裝置二次接線圖的設計不滿足規范要求，工作人員對機組安裝調試的審查時沒有嚴格按規范操作，埋下故障隱患。因此，為保障電網正常運行，應做到定期檢查線路，對電網零部件的使用壽命進行深入了解，在檢測中要顧及到電網的每一個細節，重點檢查二次回路的各接線端子，看其是否有松動，接觸是否牢靠，如有必要要應進行緊固，尤其是要認真檢查二次端子盒內的接線，校核二次端子的型號以及準確度等級，對于經常發生故障的元器件做好記錄，確認是元器件自身故障還是二次回路引發的故障，做好分析和處理及應急措施，以提高繼電保護電氣二次回路的安全性。此外，要積極防止因人為因素造成的二次回路故障，在設備改造施工過程，必須秉著嚴肅認真的態度按照原先的設計圖進行施工并同時復核，若發現問題要立即查明原有并及時修改，履行簽字手續。改造完工后，技術負責人要對設備進行檢查，著重做好回路重要部分的試驗。

2.2 把握二次回路故障檢測

在電源系統中，一般設置有大量的保險器和絕緣監控系統、電容儲能裝置以及硅整流穩壓元件等，因此，當繼電保護裝置出現故障時，應按順序進行如下故障檢測：（1）對熔斷器的狀態進行檢查，查看其外觀是否完好且電壓正常。（2）檢查交流輸入、變壓器、硅堆、直流輸出、支路輸出、絕緣監測等部分。（3）檢查電容儲能回路的穩定性，確保其正常工作。（4）當操作回路出現故障時，其明顯表現主要為斷路器拒動、誤動等，這時的檢查重點應集中在操作保險、開關輔助接點、動作線圈、繼電器接入點、轉換開關接入點、配線以及動作機構等幾大部位，其他回路的故障同樣可以以最終的動作結果作為依據，采取逐層向上的方式對上級元件的情況進行檢查，最終找到故障位置。（5）在二次回路的故障處理中，掌握相關的工作經驗是確保工作人員快速清除重復發生的故障的基礎，因此在實踐工作中，掌握和積累部分二次回路故障處理技巧，能快速提高處理二次回路故障的效率。一般來說，實踐中常采用的方法有電阻測量判斷法、電流測量判斷法、電位測量判斷法、短接法等。

2.3 保障二次回路工作可靠性

二次回路出現故障易造成電氣設備不能正常工作，繼電保護裝置不能發揮正常作用，所以在實踐工作中，工作人員應該在全面掌握和了解保護的基本原理、熟記二次回路圖、熟悉回路原理和元件功能的基礎上，必須針對二次回路的常見問題，采取有效防范措施：（1）檢查保護裝置及控制回路。加強對繼電保護裝置的檢查、維護和校驗，檢修完斷路器及其二次回路后，在投入運行前要對斷路器的保護裝置做整組聯動試驗，只有在確保繼電保護裝置及二次回路處于良好工作狀態后斷路器才能夠投入運行。做好繼電保護及自動裝置和相關繼電器的定期校驗工作，尤其要仔細檢查繼電保護保護裝置的開入開出，因為被控斷路器上分、合閘指示燈并不能正確真實反應斷路器的實際位置，所以將斷路器的分、合閘接點接入繼電保護裝置中，為此就確保了被控斷路器的實際位置與繼電保護裝置保持一致。通過檢查二次回路和對繼電保護裝置進行整組聯動試驗，就能檢查出裝置或二次回路故障，采取有效措施消除缺陷。（2）做好控制直流回路的絕緣與檢查工作，這是減少線路越級跳閘的有效保證。同時還應做好保護直流工作，確定好變壓器的選跳保護時間，保障母線的中性點電位保持在正常的水平，防止電位控制在合理的范圍內，避免線路出現越級跳閘現象。（3）掌握直流接地故障查找技巧。陰雨潮濕天氣引起電纜芯線絕緣降低、控制電纜絕緣損壞、保護裝置內部元件損壞等等原因，都有可能造成直流接地。要查找接地故障，首先二次回路有工作或設備在檢修試驗應立即停止，拉開工作電源，看檢查信號是否消除；用分網法縮小查找范圍，將直流系統分成幾個不相聯系的部分。特別注意的是不能使保護失去電源，防止突發故障導致保護拒動。

3 結語

繼電保護二次回路在電力系統的日常工作中發揮著重要的作用，它能夠有效地保障電網系統的安全穩定運行，同時還能夠起到保護系統內各部件的功能。電力企業要加大對于繼電保護回路的管路工作，嚴格按照有關法律法規運行該系統，規范工作人員的操作方法。及時發現問題，將系統的異常情況處理在源頭，有效的保證電力系統的穩定運行。

參考文獻

[1]張夢龍.繼電保護二次回路維修問題[J].科技創新導報，2012（10）.

（作者單位：寧夏電力有限公司檢修公司）