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二次回路系統是由二次設備互相連接,構成對一次設備進行監測、控制、調節和保護的電氣回路系統。主要包括斷路器和隔離開關回路、繼電保護回路、操作電源回路和測量回路等,是變電站中最為復雜的系統之一。該系統結構復雜,接電難度越大,接線復雜,很容易在運行中出現異常和故障,影響電網的正常運行。為此,相關電力人員有必要研究變電運行中二次回路運行異常原因及其處理措施,以保證我國電網的穩定、安全、可靠運行。
在變電運行中,指示儀表的表針讀數能夠直接反映出系統的運行狀況,如果指示儀表故障,那么變電站內工作人員將無法切實的掌握二次回路運行的運行實況,也無法對系統故障進行及時、有效的處理,很容易擴大故障范圍。通常情況下指示儀表故障的原因有指示儀表內部損壞,表針無法正常轉動[1];指示儀表與線路接頭處松動、接觸不良;二次回路系統出現斷路及短路現象。
中央信號裝置是監視變電站電氣設施運行狀態各種信號裝置的總稱,當系統正常運行時,中央信號裝置能夠清楚地顯示出斷路器和隔離開關的合、斷位置,當系統出現故障時,中央信號裝置會通過音響或是燈光設備發出報警信號,提醒工作人員及時發現系統故障,并予以解決。而且中央信號裝置的報警信號一般分為3種,分別是預告信號、事故信號和位置信號[2],三者也有對應的信號裝置。預告信號裝置主要是通過警鈴的方式進行提醒,同時點亮對應的光字牌;事故信號裝置主要是通過音響信號和閃光信號發揮功能。位置信號裝置一般是安裝在配電盤的控制開關和模擬母線附近,利用燈光信號表示斷路器的運行狀態,并通過指示器上的紅綠燈現實隔離開關的位置,當把手的位置與斷路器實際位置不相符時,指示燈會一直閃爍。
短路是指電路或電路中的某部分被短接,像導線直接連接在電源兩端、用電器兩端等。變電運行中二次回路運行斷路異常的檢測方法主要有3種,分別是試投入法、逐級分段測量電壓法和對地故障檢測法。
1)試投入法檢測是在實際操作中,先將系統中的所有的正負極拆開,再對每個回路進行逐層檢測,在初步測量完成后,將電路重新連接好,并接上熔斷器,再次進行測量。而通常情況下,是利用儀表測量回路中的部分電阻,同時使機故障電路出現在回路內部,這就導致該方式下只能發現回路中存在的故障,很難做到對故障的具體分析。因此,在用試投入法檢測時,通常會結合拆分法進行處理,例如當熔斷器熔斷時,回路中出現故障的幾率就會增加[3];熔斷器正常,則需要將其拆除,并安裝上兩極相反的熔斷器再次進行相關測量操作。如果此時熔斷器正極的測量值正常,則先斷開負極接觸點,對兩端進行電壓檢測,存在電壓,則說明熔斷器的下桿線位置發生故障。還可以將無支路回路拆卸,將其連接到正極位置后進行相關檢測,在檢測時,如果熔斷器兩端存在電壓或是熔斷器負極處存在正電,則說明該位置有異常,需要對其元件做進一步全面檢測。
2)逐級分段測量電壓法是用于大面積短路故障的檢測方法,該方法下,首先要接上熔斷器,測量另一端未安裝熔斷器的部分電壓;其次,利用逐級隔離開關和拆線進行分段測量,如果測量時沒有出現電壓指示,則表示故障點在被斷開點之后的部分;反之,則表示故障點出現在被斷開點之前的部分,通過這種方式,有效縮短檢測范圍,并明確具體故障來源[4]。此外,如果回路是交流回路,則需要判定其短路相別,如果二次回路中無異常,則說明故障出現在操作回路中,如果熔斷器熔斷,則說明故障出現在合閘回路中。
3)對地故障檢測法是一種無需開啟電源、檢測故障的方法。首先,需要結合回路特點對各個接電的電位進行分析;其次,利用儀表檢測節點間的電位值,如果測量結果與極性值大致相同,這表示檢測部位間的元件良好無損壞,如果測量值與極性值出現較大偏差,則說明檢測位置間存在故障,此時就需要打開電源,結合堆積故障檢測法、電壓法等方式,進一步找出故障點。
斷路是指電路某處是處于斷開的狀態,像電路開關沒閉合、用電器內部損壞或是導線連接處松動、接觸不良等,是變電運行中二次回路常見的異常情況,為此,相關人員應及時找出故障點位置、合理分析故障原因,并采取一定有效手段解決問題,以便迅速恢復電路正常運行。變電運行中二次回路運行斷路異常的檢測方法主要有2種,分別是導通法和檢測電壓降法。
1)導通法主要是利用歐姆表或是萬能表檢測電路異常的方法,在實際檢測中,需要先斷開回路的電源,以確保繼電器的磁性能夠恢復,然后利用歐姆表逐級分段檢測回路中兩節點之間的電阻,如果電阻測量值與原電器元件設定的電阻值相差不大,這表示兩節點之間無異常[5];如果電阻測量值顯示為無窮大,或是遠遠超出原電器元件設定的電阻值,那么該節點中間存在故障。需要進一步逐級分段檢測,直到精確的找出故障位置。雖然該檢測方法操作簡單、靈活,但是也有一定的限制,不適用于回路中電流相同或是帶電壓回路的情況。
2)檢測電壓降法是利用萬能表或是電壓表檢測電路異常的方法,其主要檢測步驟是:重新拆分、連接故障回路,利用電壓表測量接觸良好的兩節點之間的電壓,當接觸兩點間的電壓值不等于零,且與電源標準電壓也不相同時,則表明該節點之間的電器元件不存在異常,異常原因可能是測量點接觸不良導致的,因此,維修人員應重新、仔細連接此處回路線路,確保其處于接觸良好狀態。此時,進一步測量電流線圈兩端的電壓值,如果測量的電壓值趨近于零,這故障問題就是電壓過大導致的。
變電站是向用戶輸送電力的重要設施,其運行的安全性、穩定性直接影響著電網的正常運行和用戶的用電體驗。目前變電運行中二次回路運行異常原因主要有指示儀表故障和中央信號裝置故障。為此,工作人員應結合實際,通過試投入法、逐級分段測量電壓法、對地故障檢測法、導通法和檢測電壓法等短路或短路檢查方法,清楚查明故障點,分析故障原因,并采取有效措施及時解決二次回路運行異常情況,以確保我國電網的穩定、安全、可靠運行。