淺談電力系統二次回路及繼電保護調試

崔敏

摘要：繼電保護二次回路合理的應用到電力系統中，可以確保電力系統穩定性運行，并且可以實現自我控制。但是，從目前的情況來看，受各種因素影響，其在應用期間經常會出現各種問題，這也就導致電力系統繼電保護二次回路成為了工作中的重點內容，因此，要從實際情況出發，做好繼電保護調試。

關鍵詞：電力系統;二次回路;保護調試

當今迅猛的經濟發展勢頭之下，帶動了日益增長的電能需求量，這種需求極大的促進了自動化技術手段在控制電力系統方面的應用。自動化技術對于電網運行中的二次回路繼電保護和處理更是具有極其重要的意義。通過研究二次回路的繼電保護對策能夠提高二次回路的穩定性和安全性，為電力系統的可靠運行提供堅實的保障。

1 電力系統繼電保護二次回路檢修與維護重要性闡釋

繼電保護二次回路有著優勢，同時也存在相應的風險。若單方面測量電氣參數，一般都會導致錯誤判斷，如果此時故障參數改變不明顯、有負載或者有外界干擾的情況下，系統電氣量會不穩定，此時，如果繼電保護裝置不動作或者出現誤動作，設備無法正常運行，嚴重者不能對故障發生的具體位置進行準確的確定，進一步干擾電網運行的效果。 因此，要確保電網的安全運行，就需要加強對繼電保護二次回路的檢修與維護，特別是電力系統繼電保護中容易發生的問題，只有使用切實、 有效的解決措施， 不斷加強繼電保護二次回路檢修與維護，結合電力系統實際運行情況，才能確保電力系統的安全。但由于工作人員的工作量差異，此項操作危險系數也比較高，需要的技術性含量較高，也增加了檢修維護工作人員的難度，需要檢修維護工作人員不斷提高自身技術。

2 繼電保護二次回路的主要功能

主要功能是實現對繼電保護裝置的監視、保護、控制及調節功能，由所需要的低壓電氣設備相互連接組成應用回路，其工作原理如圖2所示。繼電保護二次回路內部包括輸入信號、供電電源、開關及測量單元等，通過各個結構之間的統一協作才能保障繼電保護二次回路的安全可靠工作。繼電保護二次回路的工作情況直接影響電力系統供電穩定性，因此必須針對繼電保護二次回路系統運行過程中常出現的問題進行分析，以求在最大限度上保證電力系統的安全可靠運行。繼電保護二次回路的專業技術要求較強，但同時繼電保護二次回路的操作步驟簡單，并且操作規模較小，降低了整個工程量，因此維修成本相對較小，使用性及針對性較強。

3 關于二次回路繼電保護的總體概括

3.1 二次回路繼電保護具有綜合性和復雜性特點

繼電保護系統、電源系統、信號系統、測量系統、開關系統構成了二次回路機電保護系統，作為電力系統的重要成分具有無法避免的復雜性。二次回路繼電保護系統能夠在運行過程中通過多個系統預定完成單一系統完成不了的任務，因此二次回路繼電保護除了復雜性還具備綜合性。

3.2 二次回路繼電保護具有安全、經濟和功能價值

（1）安全價值

以往的電力保護裝置發生故障概率較高且反應遲鈍，無法對電力系統提供較好的保障。二次回路繼電保護作為以自動化控制手段隨整個電力系統進行分析和測試，提高了電網的安全防范性，不僅極大的維護了操作工人安全，也維護了整個電力系統供電的穩定和安全。

（2）經濟價值

二次回路繼電保護裝置不僅容易維護和操作，而且體積小、造價低。在極大的節約維護和建筑成本時，也最大可能的減少了電網內部的電消耗，從而降低整個電網的運行成本，間接的提高了經濟價值。

（3）功能價值

二次回路繼電保護系統不僅保護空間大而且擁有廣泛的控制范圍，因此也具有較大的功能優勢，可以讓二次回路繼電保護把自身的優勢性能能夠充分發揮出來。

4 電力系統繼電保護二次回路的作用

在電力系統運行的過程中，如何建立良好的電力系統運行秩序成為了重要的一個環節，為了保障電力系統的良好運行，在電力系統運行的期間，就必須要加以相應配套的維護，在電力系統運行發生故障時能夠及時的發現故障的原因并且找到故障具體位置，使工作人員能夠及時的解決故障，以防止電力系統運行故障帶來不必要的麻煩。繼電保護二次回路的裝置可以有效的防止事故的發生，在檢測的范圍內，維護系統的運行安全。繼電保護裝置的本身體積較小，相對于傳統的電力系統保護裝置來說，在繼電保護裝置的材料和質量上面有了很大的改進，重量要比傳統的裝置小，這就給電力行業帶來了便捷性，在構建傳輸渠道的時候可以大大減少保護裝置在電力系統中占據的空間，降低電網運行成本。繼電保護二次回路的發展和優化使其能力更加強大，在其抵制干擾、絕緣等方面都有了大幅度提升。

5 繼電保護二次回路的優勢

在電力系統運行過程中，繼電保護二次回路發揮著重要作用，通過對其的合理應用，能夠快速的測試電力系統在運行過程中存在的故障，從而采取相應的措施對故障進行處理。繼電保護二次回路在實際應用過程中優勢主要體現在以下幾個方面。

5.1 高安全性

繼電保護二次回路的合理應用，在一定程度上可以保證電力系統在運行過程中的安全性。從實際情況來看，電力系統在實際運行過程中，其中一些技術并未隨著科技的進步而進步，而是仍然采用過去一些保護方式進行應用，這勢必會引起一些安全隱患，會對電力系統的正常運行造成不良影響。繼電保護二次回路中國應用的設備和技術都是最先進的，與現代最先進的科技相匹配，能夠使其保護職能得到合理發揮，確保電力系統在運行過程中不會出現各種安全問題，降低故障的發生頻率，同時，也可以簡化維修工作，降低維修難度，提高系統在運行過程中的安全性。

5.2 良好的性能

繼電保護二次回路通過對絕緣材料的合理應用，完成對其性能的有效保護。絕緣材料在具體應用期間具有不錯的抗腐蝕性，因此，在對其進行應用時，即使長時間暴露在空氣中，也不會與外界環境發生化學反應，這也就提高繼電保護二次回路的性能，使其在應用過程中能夠發揮出更好的性能，為人們提供更加優質的服務。

5.3 自動化

在繼電保護二次回路中，合理的應用自動化系統，通過對該系統的應用，可以快速、準確判斷系統的具體運行情況，從而能夠使系統的運行速度得到合理提高，將障礙排除，使其智能性能夠得到合理發揮，確保電力系統在運行期間不會出現任何問題，保證系統運行的安全性，為人們提供高質量的電能。

6 保護和維護二次回路繼電系統的方法和對策

6.1 負荷檢修與保護方法

如果要想使二次回路繼電保護處于正常運行狀態就要嚴格控制電流負感器的承載電荷大小，電流互感器在正常運行的情況下勵磁電流應該根據實際需要適當降低。二次回路降低二次電負荷有很多方式具體包括：選擇弱電控制用的電流互感器、降低控制電纜的電阻等。定期檢查互感器的運行情況是保證降低負荷的前提。

6.2 質量的保護與檢修對策

二次回路的質量對于繼電保護會產生直接至關重要的影響，其中構成二次回路的各種器件不僅復雜且器件質量決定了二次回路的質量。電流互感器是其中較為重要的器件，市場銷售的此類器件繁雜多變，采購人員要根據自身電力系統的情況選擇適合的電流感器。如果經檢測電力系統電流過大，則需選擇鐵芯剩磁小即在差動保護系統中選擇具有小氣隙的電流感器，通過加大電力感器飽和難度方法提高差動保護的裝置性能。

6.3 電流的保護與檢修方法與對策

電流感器是二次回路電力系統中的差動保護重要器件，是電力工程師在建構差動保護時首先分析和考慮的內容。這就要求工作人員合理選用型號合適的電流感器安裝至二次回路電力系統。目前最常使用的電流感器為差動保護專用D 級電流互感器，這種裝置通過保護外圍靜電路，在電流達到頂峰時把二次回路的差動保護回路電力負荷控制在合理誤差范圍內。

6.4 強化二次回路結構的檢查

電力系統繼電保護裝置的主要功能是實現對電力系統運行安全性的保障，當繼電保護裝置受到故障因素的影響，不僅不能保證繼保裝置原有的保護作用，同時還會嚴重影響到電力系統運行的穩定性，因此加強對電力系統繼電保護裝置二次回路結構的檢測就尤為重要。電力系統運行過程中產生的信息與繼電保護的工作情況有直接聯系，因此需要在維護過程中對不同信息進行分類處理，以方便電力系統的自動化操作。在實際工作過程中還可以采用模擬仿真的方式對繼電保護二次回路的工作情況進行檢測，電力系統繼電保護裝置的模擬仿真結構如圖3。

6.5 強化二次回路調試的檢查

當電力系統繼電保護二次回路發生故障后，檢修人員會根據不同的故障采取不同的處理措施，此外為了避免該故障處再次發生同種故障，檢修人員會在回路進行相應的調試檢查。電力系統操作人員目前主要采用計算機網絡模擬的方式對繼電保護二次回路進行調試操作，從而可以在調試過程中較為準確地發現繼電保護二次回路中的潛在故障，當檢修人員對各部分都進行相應調試后，確定各環節中都不存在隱患，則可以將繼電保護裝置投入系統工作。

6.6 二次回路的保護檢修與對策

電流的差動保護在二次回路中具有一定難度，另外還會遇到操作難度更大的情況，這就需要電力工程師根據實際情況適當選擇差動保護的形式。目前比率差動保護是二次回路保護運用較多的形式，此種方式能夠良好的發揮故障診斷性能，當裝置保護性能增大時，即使繼電保護回路電流增大也會降低故障風險，防止誤動、誤操作等現象在故障期間發生。

7 二次回路繼電保護調試

7.1 繼電保護裝置

針對繼電保護裝置，在對其進行分析時，可以將其合理劃分為以下幾個部分：

（1）邏輯部分

該部分的作用就是對保護設備的具體狀態進行合理判斷，確定保護作用能夠得到重要發揮。

（2）測量部分

對被保護設備在實際工作過程中的具體狀態進行測量，對涉及到的相關電氣量情況進行詳細分析，從而為人們相應的操作提供支持。

（3）執行部分

執行保護裝置在具體運行過程中需要承擔執行責任。

繼電保護裝置在實際運行過程中，可以反映保護設備出現各種故障，或者因為運行狀態存在問題，使斷路器跳閘，或者發出信號的一種保護裝置。電力系統中，如果保護設備在運行期間，出現了異常現象，此時，保護裝置將會自動發出相應的信號，起到提醒值班人員的作用，值班人員依據接收到的信號，采取相應的措施對存在的問題加以處理，從而使設備的運行能夠恢復正常;如果被保護的設備在運行期間出現了問題，通過對繼電保護設備的合理應用，能夠使其免受破壞。

7.2 變壓器保護

變壓器繼電保護配置主要分為以下內容：

（1）差動保護

針對變壓器來說，其在運行過程中，瓦斯保護以反應變壓器油箱內部出現各種故障情況，因此，在實際操作期間，不僅要裝設反映變壓器油箱內部故障最靈敏，而且快速的瓦斯保護進行保護，此外，還應當裝設反映系統中，油箱外部電源側套管，以及引起出現故障電流型快速差動保護，在系統中，兩者應當相互配合，實現對變壓器運行情況的合理保護，避免發生安全事故。

（2）后備保護

為了準確的反映變壓器由于外部或內部短路原因而引起的電流，同時，避免變壓器自身運行過程中各種故障的出現，要做好相應的后備保護。

7.3 線路保護

在線路中，繼電保護配置主要分為以下幾種：

（1）距離保護

依據發生故障的位置與保護安裝處兩者間的距離情況，發出跳閘指令。

（2）方向保護

在系統運行過程中，依據電流、電壓的具體方向，具有選擇性的發出相應的跳閘指令。

（3）低頻保護

在系統運行期間，系統負載過大時，會引起系統頻率下降，快速切除部分負載使系統頻率恢復至正常狀態，低頻保護通過算法邏輯區分系統故障、系統過負荷兩種情況，發出具有選擇性的跳閘，實現相應的保護。

（4）自動重合閘

快速切除掉瞬時性故障，然后自動發出合閘指令，完成合閘操作，確保供電的順利進行。

7.4 備用電源自投裝置

針對二次回路中的備用電源自投，采用兩路或多路對線路進行供電，如果某一條供電線路發生失電現象，可以利用其它電源側對供電負荷進行供電，此時要切換電源。通過對母聯（分段 ）斷路器、電源進線斷路器進行控制，完成分段自投、進線電源自投。針對系統故障引起的失電情況，應適當的加設自投閉鎖裝置。

結束語：

總之，繼電保護二次回路在整個電網系統中的作用非常關鍵，其一方面保證了電力系統運行的穩定性，另一方面也保障了電力系統中各類設備運行的有效性。相關企業在明確繼電保護二次回路功能的基礎上，還需掌握有關繼電保護二次回路故障問題的維修方式，最終盡可能的保證電力系統安全穩定的運行。

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