電力系統繼電保護和二次回路的現狀與發展趨勢

趙志剛

摘要：作為電力技術中的關鍵環節，繼電保護技術能夠為電力系統的安全運行提供保障，并發揮重要的作用。隨著科技水平的迅猛發展，對電力系統繼電保護技術的要求不斷提高，從事電力系統繼電保護工作的人員應該緊跟技術發展趨勢，不斷研究、革新，推動繼電保護技術的發展。

關鍵詞：繼電保護，二次回路，隱患排查

引言

當電力系統發生故障和不正常運行時，繼電保護裝置能通過控制回路的二次電纜，迅速而有選擇性地切除故障元件，保證非故障部分能繼續安全運行并及時發出報警信號。因此，加大對變電站繼電保護二次回路中可能存在隱患的排查力度，將有效確保繼電保護裝置的穩定運行。

1二次回路的基本概念

發電廠和變電站的電氣設備按其用途及功能不同，一般分為一次電氣設備和二次電氣設備2大類。其中，一次設備通常由強電設備組成，包括發電、配電、變電設備，如發電、變電所中的斷路器、變壓器、發電機。由這些一次設備搭建的回路為一次回路。二次設備通常由弱電設備組成，用于對一次設備進行監測、控制、保護及調節。由二次設備搭建的回路稱為二次回路或二次接線，通過一次回路的監察、測量來反映一次回路的工作狀態并控制一次回路。二次回路包括測量儀表、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置、操作電源、控制和信號器具及控制電纜等。雖然二次回路不是電氣部分的主體，但對安全可靠地生產起著重要的作用。與一次回路相比，二次回路設備眾多，且需要用成千上萬根導線相互連接;因此，要了解二次回路，首先要知道二次設備的符號和圖形。每個二次設備應用一個文字符號來表示，不同類型的二次設備應標以不同的文字符號。文字符號采用漢語拼音字母及國際電工通用字母，能說明二次設備的形式和二次設備在接線中的主要用途。同一安裝單位同樣類型的二次設備，可在設備文字符號前后用不同的數字標號來區別。

2變電站繼電保護二次回路隱患分析

造成變電站繼電保護二次回路出現隱患的原因往往是多種多樣的，很多時候都是因為計算錯誤所造成的。一旦出現繼電保護設計不合理的現象，就會直接導致二次回路出現隱患。如果對二次回路設備的維護工作不能及時開展到位，二次回路的各種元器件也容易出現老化的現象，在運行的過程中很容易出現故障，并最終導致二次回路出現問題。由于繼電保護二次回路的特殊性，其對安裝質量有著比較高的要求，如果存在安裝不到位的現象，就容易導致設備發生故障，這些都會導致二次回路在運行的過程中，出現安全問題。保護裝置在實際應用的過程中，主要是為了保證用電的安全性，只有認真做好二次回路的安全排查工作，才能及時發現其中出現的問題。隨著我國經濟的高速發展，電網的環境變得越來越復雜，各種二次回路隱患問題越來越多，為了保證變電站安全穩定的運行，降低其運行故障率，就應該認真做好變電站繼電保護二次回路運行隱患的排查工作。在變電站實際運行的過程中，一旦二次回路發生質量問題，就會直接導致變電站繼電保護系統不能獲得準確的信息，并最終導致各種失誤現象的出現。

3變電站繼電保護二次回路隱患產生的原因

3.1回路誤接線

在安裝設備過程中，應該保證各線路銜接的正確。但是，如果安裝人員自身的專業素質較低，對施工圖紙的理解有誤，那么在安裝過程中就可能會出現接線端子虛接、錯接等情況。從類型上劃分，當接線錯誤發生在采樣回路中，如二次繞組極性反接、相序錯接等，將影響繼電保護裝置采集正確的二次量，造成保護拒動或誤動;當接線錯誤發生在信號回路中，將使得硬接點信號無法通過測控裝置上傳至監控后臺乃至調度后臺，影響無人值班變電站的正常運行;當接線錯誤發生在控制回路中時，即使保護裝置動作，也沒有辦法出口至斷路器，造成拒動。這些都會使得繼電保護裝置不能夠安全、穩定的運行。對于繼電保護裝置也沒有妥善管理，在對設備進行實驗時，相關試驗人員也沒有按照規定來進行操作，這些都會容易出現安全隱患。在新投變電站或技改項目中，接線錯誤的現象將比較普遍。

3.2定值誤整定

電力系統的參數有標幺值與實際值兩種，若是以標幺值進行定值計算，則計算出的定值會有與以實際值計算出的定值有所不同。在電力生產中，不少保護設備都會經歷自動化改造。由于在改造前后廠家可能沒有對保護設備的說明書進行更新，造成工作人員未能清晰地對標幺值及實際值的使用情況加以區分，導致定值整定錯誤。此外，現場的情況和原本設計內容往往不盡相同，勘察設計人員和施工安裝人員沒有及時溝通，有可能導致繼電保護二次回路的設計構想與實際情況發生差異，二次回路在運行時就可能會出現各種安全隱患。還有一種計算錯誤的情況，也就是對定值配合的計算出現問題，而這種問題也會讓繼電保護二次回路出現安全隱患。

3.3互感器多點接地

（1）電流互感器多點接地。當同一電流回路存在多個接地點時，因地電位差的影響，回路中會出現額外的附加電流，加劇電流互感器的負載，導致互感器誤差增大甚至飽和，這都將影響保護裝置采樣的正確性，造成保護拒動或者誤動。（2）電壓互感器多點接地。當電壓互感器的公用零相小母線N600發生多點接地時，如果系統發生故障，導致地網中流過大故障電流，使得N600兩端出現電位差，造成中性點的電壓相位偏移，這種情況在二次回路中非常危險，將影響保護采樣的相電壓與零序電壓的相位幅值，從而導致保護拒動或者誤動。

4繼電保護二次回路隱患的防范措施

4.1繼電保護事故的原因是多方面的，有設計不合理、原因不成熟、制造上的缺陷、定值問題、調試問題和維護不良等。要防范二次回路相關隱患，第一步就要健全繼電保護整定值的管理。在運行方式發生改變、保護裝置切區時都應仔細核對整定值。

4.2對于電氣設備來說，如果二次接線出現問題，就直接會影響到電氣設備的穩定運轉，所以對電氣設備的接線校準就顯得非常重要。安裝人員在安裝電氣設備過程中，應核實互感器二次繞組的實際排列位置與互感器的銘牌標志、設計施工圖紙是否一致，避免因為圖物不符而造成接線錯誤。對于新投產的工程，工作人員應該認真檢查各類繼電保護裝置用的電流互感器二次繞組配置是否合理，防止出現保護死區。工作人員對接線進行校準，全方面檢查電氣設備的接線校準工作，確保接線安裝準確，將能讓相關設備能夠更好地發揮作用。

4.3維護人員應按規定做好繼電保護裝置的定期檢驗工作，每年應檢查繼電保護二次回路絕緣電路值是否符合要求，做好記錄，有缺陷應立即查明原因加以消除。各類繼電器應準備充足的備品，按規定要求定期試驗，以便發生故障時調換。

4.4組織性措施

構建強而有力的質量控制管理體系，加強對設計、施工、調試三大階段的監督及管理，加強各環節的排查力度。根據驗收標準、流程、規范等要求，編制繼電保護安裝、調試與定期檢驗的作業指導書。

結語

隨著時代的不斷發展，對變電站的運行提出了更高的要求。針對變電站二次回路運行過程中出現的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題發生的原因，加強二次回路隱患的排查工作，及時發現其中的問題，及時采取措施，避免對其運行造成嚴重的問題。

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