基于繼電保護二次電壓切換問題對電力系統影響的分析

方衍 國網陜西省電力公司檢修公司

伴隨我國技術發展水平地提升，電力公司的生產水平也與日俱增，不過電力企業繼電保護二次電壓切換難題還難以解決，這就不可避免地約束了電力企業的可持續性發展。對此，電力企業需要逐步強化對繼電保護二次電壓切換問題的探索力度，采取針對性的手段促進電力企業的發展，確保檢修人員的健康安全，促進電力企業迅速發展，基于此，本文將進一步分析繼電保護二次電壓切換中的相關問題進行研究，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

一、繼電保護對電力系統的影響

（一）繼電保護裝置可靠性能

為了更加高效地提升繼電保護裝置的安全性，做到質量合格、配制合理、管理有效的繼電保護策略。具體如下：

（1）相關的工作人員需要將電力系統中的故障零部件或線路有針對性地進行切除工作，以避免元件或線路的損壞進一步增大，從而確保其他部分中正常的元件運行不受其負面影響；

（2）相關的工作人員要確保電氣元件產生故障的即時狀態呈現出來，依據其正常運行以及維護的具體要求進行初步調整等相關操作，在此類情況中，不需要進行迅速保護的相關動作，只需要在綜合有關零部件或線路的具體損壞程度提供相應的延時處理方可，這樣就可以有效地避免誤動作等問題。

（二）智能化發展推動力

電力系統管理的模式越來越趨于智能化。智能化的發展模式不僅能夠有效地縮減人力以及物力上的資源耗費，同時也可以推動智能化技術在電力系統的技術發展，朝著人工智能化的態勢發展。同時，也可以大大地提高保護裝置系統設計的可靠性以及科學性。所以，繼電保護的自動化技術開始漸漸成為繼電保護技術發展的主攻方向。在當前情況下，模擬人工的神經網絡技術正在被越來越廣闊地應用于大、中型城市的供電單位中，其目的是確保電力系統的正常運轉，而且還能夠推動繼電保護技術朝著自動化和智能化態勢發展。在實際的電力輸送過程之中，短路故障的類型極為多元，倘若相關的工作人員還是采取傳統的人工排除的手段，其所需大量的工作時間。而如果在電力系統應用中模擬人工神經網絡的繼電保護系統，則能夠對相關數據樣本進行快速采集工作，并準確地監測故障，其故障排除的所需時間可縮短至三十分鐘以內，相應地，其維修時間也進一步縮短。

二、二次電壓切換必要條件

（1）母線運行時要相互獨立、分別控制保證正常運行：兩組母線在電壓切換時，為了保障電力系統正常運轉，繼電器要同時控制。當出現故障時，繼電器會發出警報信號，維修人員要及時分析故障原因，排除故障恢復電力系統正常運轉。

（2）直流電壓中斷短路。為了控制正電源和交流電壓回路，避免直接電壓中斷短路現象出現，導致繼電保護裝置出現誤動作，這種問題主要是因為沒有采用直接電壓導致繼電器出現錯誤。

（3）出現異常情況能夠及時發出警示信息。電壓回路切換出現故障時，應該第一時間退出與電壓相關的保護，等排除故障并核實無誤后，才能恢復電力系統運行，做到早發現，早處理，避免人為因素造成安全事故。

（4）警示系統出現異常。警示系統可以提前預判異常信息，維護人員可以根據警示信息找出根本原因，因此警示系統的作用不言而喻。

三、繼電保護二次電壓切換問題原因

（一）設計方面

在電力系統進行現場運行的過程中，若二次電壓出現故障等問題，將有概率導致繼電器保護裝置產生誤動作現象的問題。在此之中，設計偏差或者采取不合理的繼電器型號是造成繼電保護中二次切換出現故障的主要原因之一，除此之外，在變電運作過程中，常常會出現部分刀閘輔助開關的應用，而因為刀閘輔助開關對于變電系統的干擾不大，因此在建設變電站期間，相關的工作人員很少留意細節部位開關質量，這就不可避免地使得刀閘輔助開關極易出現安全隱患。

此外還存在刀閘閉合的原因引起二次電壓不可換的故障，又抑或沒有在并列的PTE的二次側，在這種情況下會導致雙母線產生部分電勢差，從而有可能對電壓的切換工作產生影響。

（二）檢測維護方面

在變電系統維護和質量檢測方面的隱患同樣會造成繼電保護中二次電壓切換產生故障，根據大量的實戰經驗表現，變電系統設備極易產生故障。這是由于部分設備以及元件自身都有既定的投入應用周期，只要超過了既定周期，再加上部分設備位于較為偏遠落后的區域，這就很容易因為檢查及管理力度不足而產生故障，尤其是那些關鍵性的開關設備。

四、加強繼電保護二次電壓切換問題解決措施

（一）變電壓主接線方式設計方案

針對二次電壓異常情況分析后，出現故障很可能就是裝置設計、使用原因造成的，同時出現沒有建立完善的檢修和維護機制。為了確保將二次電壓切換刀閘的區別性降到最低，應該依靠變電站的主接線方式來選擇刀閘的輔助點以及斷路器。如果雙母接線的二次電壓是重動接點，則可以選用PT刀閘型；并列接點選母聯間隔或者開關型。若電壓并列的方式可以選擇單母線分段。因此，主接線的設計是電壓切換回路設計的重要因素，可保障二次電壓正常切換運轉。

（二）完善繼電保護系統檢測和維護

繼電保護基本原理就是采取被保護路線或故障前后部分突變的物理量作為主要的信息量，一旦突變量抵達一定值的時候，就可以開啟邏輯控制環節，釋放針對性的跳閘脈動或信息。即信號輸入后，檢測到已經達到設定的整定值，給出邏輯型號“是”“非”“大于”等邏輯信號判斷保護是否啟動，常用的邏輯回路有“或”“與”“否”“延遲啟動”等，確定發出跳閘脈沖或信號。

繼電保護需要擁有較高的安全性、敏銳性以及速動性，如此才能促進電力系統實現正常穩定發展，激發繼電保護裝置自身的維護功能。繼電保護系統應嚴格按照相關的檢驗規程、規范進行檢驗，對于繼電保護裝置運行年限超期的，應及時進行保護裝置安全性評估及升級改造，提高繼電保護裝置的可靠性。一方面應對生產過程中出現的各種故障進行原因分析及經驗教訓的總結，并提出相應的改進措施及預控措施。另一方面，要重視建設專業隊伍，培育綜合性技術人才，主動地探索新型化的繼電保護管理工作，確保繼電保護的安全可靠，推動電力系統的平穩發展。

（三）更換繼電器接點方式

一般來說，降低二次切換回路故障，選擇了雙位置的繼電器，則能夠大幅度提高其可靠性能，對繼電器裝置的監控電力系統也具有提高其效率的作用。在實際的故障事例中，經常出現刀閘或者繼電器節點發生粘死或者是電壓并列出現異常。以上故障的出現如果沒有找出根源就會經常性出現故障。可以通過設置失靈保護裝置，以免降低電壓切換異常，可能造成母線失靈出現。因此，我們在正常投入運作時，要對PT轉接屏和兩組PT的電壓檢測，確保沒有問題才投入使用。

（四）同時動作與不動作處理

建立完善的異常故障處理流程，在遇到繼電器同時動作或者同時不動作的情況時，在切換繼電器時，要避免誤動作間隔開關觸點，導致發生反充電裝置受損情況的發生。如是兩組母線時，電壓切換繼電器失去協助控制，此時要緊急發出報警信號，避免產生反充電現象。若由于繼電器位移的改變而造成的繼電器異常現象，則在系統發出故障信號的同一時刻，維修人員第一時間應該停止繼電器繼續工作。需要特別說明的是，隔離開關的輔助點要定時進行檢修和維護，檢查時要斷開相關繼電器，同時要采取保護的措施，維修人員的生命安全要擺在第一位，確保根據流程要求斷開繼電器，切勿強制操作破壞切換繼電器。

五、結束語

隨著人們對生活質量要求的提高，企業和生活用電的需求量將會繼續增大，為了促進國家經濟和社會的發展，電力行業必須緊跟社會發展步伐，滿足電力容量的同時，也要提高用電安全問題，科學管理繼電保護裝置，大力培養電力人才隊伍，讓企業和社會用得放心、省心，促進電力行業持續健康發展。