斷路器檢修狀態下感應電流對繼電保護的影響

武瓊　王民　李振中

摘要：保證繼電保護的每一個步驟都出色的完成，為供電體系的正常運轉提供保障。繼電保護是電力體系的關鍵組成成分，在即，工作檢修過程中都需要嚴格按標準進行。在這種情況的驅使下，越來越多的變電站對自身體系進行完善和改進，在繼電保護設備工作和檢測過程中引進新技術、運用新的創新手段。

關鍵詞：感應電流;繼電保護;電力體系

引言：500KV換流站內交流濾波器場電磁環境復雜。由于電磁感應的作用，在閉合回路中會產生感應電流，給設備安全運行帶來了巨大隱患。在開展一次設備檢修工作時，為了防范感應電流對人體和設備的危害，通常將一次設備操作至檢修狀態，即將一次設備通過接地開關與站內接地網相連接。該方法可有效抑制一次設備上產生的感應電。但在實際工作中發現斷路器在檢修狀態時，如果合上斷路器，斷路器上會流過持續的電流，可能引起保護裝置誤動。針對上述問題，本文通過分析一起感應電流引起濾波器差動保護誤動作事件，結合故障錄波和現場測試結果，分析了感應電流產生的原因，以及影響其大小的主要因素。同時結合電力檢修工作，從安全措施和技術措施兩方面提出了避免該工況下感應電流引起保護誤動的改進措施與建議。

1. 對繼電保護設備進行檢修目的的分析

1.1保障供電的穩定性

對繼電保護做出檢修工作的原因是為了提升繼電保護設備的穩定性，在繼電保護體系運轉中出現老化破裂等情況時，做出有效的預防工作，防止電力系統故障的產生。對繼電系統進行定時檢修以后，可以在一定時間內對繼電系統工作的有效性做出保障，并且還能夠延長繼電保護設備的使用時間，減少變電站的資金使用。

1.2提高設備的使用度

在對繼電保護設備進行定期檢測和維修的過程中，可以讓工作人員熟悉設備的運行狀況。在設備出現安全隱患時，可以及時做出對應的修理措施，通過這種方式可以使設備正常運轉，減少停止運行、不工作的情況，全面提高設備的使用度增加利用率。

1.3使繼電保護安全經濟運行的手段

隨著我國科學技術的不斷發展，電力系統中的新技術也層出不窮。為了提高繼電保護設備的檢修品質，變電站在繼電保護設備檢修時運用了數字式保護技術。通過這項新技術的合理使用，不僅在很大層面上提高了檢修品質，而且還修剪了檢修流程去除了一些相對繁瑣的操作步驟。所以對繼電保護設備進行定期檢修并制定對應的解決措施，全面保障繼電設備安全經濟的運轉。

1.4繼電保護設備檢修能夠加大設備的管理力度

在繼電保護設備進行檢修的過程中，可以為電力系統整體的正常運轉提供積極保護。而且通過對數字式保護技術的運用，對檢修流程進行簡化，將繼電保護設備的管理能力提高了一個水平，保證設備管理做到科學規范[1]。

2. 繼電保護設備檢測時的應用技術

2.1在線監測

在線監測是繼電保護設備檢測過程中的基本手段。它對運行中的繼電保護設備進行隨時監控，實時對設備出現的問題作出匯報，保證做到及時檢修維護。

2.2設備檢測的重點是提高技術水平

在上文的闡述中也提到，現階段繼電保護設備廣泛的應用了數字式保護技術。這也是在實踐中向我們展示，科學技術、創新手段是維持設備穩定運行的重要環節。在供電體系沒有使用相關技術手段之前，在故障原因分析過程，基本上都依賴于技術工作人員的工作經驗。目前，在新技術不斷引進的同時，變電站技術人員的專業水平和工作能力也都在提高，隨著技術水平和人員能力的共同提升，也可以更好的保證供電體系的正常運行。

2.3信息準確流暢，可以保證檢測品質

狀態檢測手段在實行時，要運用載體把現場檢測與后期處理的結果快速傳達給相應數據處理人員。保證在設備運行出現突發狀況時，可以迅速找到有效的解決方式。

3. 繼電保護狀態檢修的實現

交流濾波器場內存在強交變磁場，斷路器合閘后形成閉合回路會產生感應電流，將對人身和設備安全產生影響，需要引起現場工作人員的高度重視。同時需要制定切實可行的安全技術措施，來避免感應電帶來的危害。針對上述分析，提出以下改進措施[2]。

3.1對自檢功能做出保護

在微機保護技術的飛速發展過程中，保護設備本身增加了完善的自檢功能，微機保護是在編程措施的前提下完成的保護功能。所以在微機保護應用技術的運用過程中，計算機系統可以確定相對的動作特征，通過軟件系統的邏輯運行展現出來。

3.2保護二次回路說明

數字式保護裝置具有狀態監視的根本，繼電保護設備是電網安全的屏障，所以它不僅可以保護裝置本身，還對直流回路操作控制回路、交流輸入、系統等進行保護。但是狀態檢修的范圍很小，只能對保護裝置本身進行保護，所以很難讓更多操作人員了解。保護裝置中的二次回路是通過很多的繼電設備以及連接各設備的電纜組成的。在繼電保護出口端操作的回路，很多回路本身還不具備自檢在線檢測，以及數據傳輸等功能。所以在對保護設備進行檢修時要提高二次控制回路操作箱的要求。

3.3避免有感應電壓情況下進行絕緣檢測

對二次回路進行絕緣檢查時，需要保證斷路器在分位或者其中一把接地開關在拉開位置。同時，在絕緣檢查開始前以及完成放電以后，需要用萬用表測量回路端子的交流電壓，確認搖絕緣前回路無感應電，搖絕緣后已經充分放電[3]。

3.4改進保護動作邏輯

在保護定值整定中很少考慮特殊工況下感應電對保護的影響。但隨著系統容量和電壓等級的提高，現場的電磁環境越來越復雜，網內已經出現過多起感應電引起保護誤動作情況。因此，在特殊工況下應對相應保護動作邏輯進行優化調整。針對本文中零序差動保護誤動情況，可以在不同分區中設置兩種不同整定定值，斷路器在檢修狀態時切換到對應的定值區，防止零序差動保護誤動的發生。

3.5優化電氣布置設計

在電氣設計時，母線或線路與下方斷路器等設備應保持垂直布置，減少交叉跨越的母線和線路。同時，有條件的可以對電抗器周圍采取磁屏蔽措施，減少強磁場對周圍其他設備的影響。

3.6設備定檢封電流互感器回路外部端子

控制保護裝置定檢過程中，需要在二次屏柜電流互感器回路對裝置增加保護定檢電流量。此時，若現場斷路器在合位，電流互感器回路外部端子存在感應電壓，定檢過程存在觸電的風險。因此，需要將外部端子用絕緣膠帶封住。如果對二次回路進行回阻測試時，為防止感應電壓導致測量誤差以及人員傷害，需要將斷路器斷開，并先用交流電壓檔進行確認[4]。

結論：

簡而言之，變電工作中的重要環節是繼電保護，通過繼電保護為變電站的電力體系安全工作運轉提供有效保障。通過在安全措施和技術手段這兩個層面上，對防止感應電流引起保護誤動的改進方法進行討論。

參考文獻：

[1]周春陽，胡忠山，焦華.斷路器檢修狀態下感應電流對繼電保護的影響[J].廣東電力，2018，08：67-70+78.

[2]蘭煒，王嘯峰.基于雙端接地的高壓斷路器機械特性校驗方法研究[J].機電信息，2019，36：64-65+67.

[3]吳釗，趙慶斌，許書輝，等.具有輔助滅弧室回路的高壓交流接地斷路器開合感應電流試驗探討[J].高壓電器，2019（8）：103–108.

[4]馬海杰，羅廣孝，徐剛，等.特高壓變電站二次設備電磁兼容建模[J].電力系統保護與控制，2017（17）：53–57.