繼電保護二次回路缺陷及故障處理對策研究

李志剛，丁 寧，成 誠，鄭小立，蔣學平

（1.國網寧夏電力公司檢修公司，寧夏銀川 750011；2.合肥偌天電氣科技發展有限公司，安徽合肥 231131）

0 引言

繼電保護二次回路在電力系統中的應用，能夠實現對電力系統的監測和保護，提高電力系統運行安全和電力系統的集成化水平，有助于降低系統維護管理成本，而且繼電保護二次回路有著較大功能優勢，對于電力系統穩定、安全運行有著重要作用。但是二次回路缺陷和故障問題，會影響到電力系統運行的可靠性，因此很有必要加強對繼電保護二次回路缺陷及故障處理對策進行研究。

1 繼電保護二次回路特點

繼電保護二次回路是確保電力系統穩定運行的關鍵部分，是系統必不可少的結構，正是因為其本身功能特點，繼電保護二次回路有較高的復雜性。目前，我國電力系統繼電保護二次回路主要包括保護裝置、電源系統、監測系統等多個部分，實現對于相關設備的低壓保護（圖1）。為確保有效發揮其保護功能，還需要與其他系統相互配合，這也使得二次回路具有一定的綜合性特點。

圖1 繼電保護二次回路原理

2 繼電保護二次回路主要缺陷

2.1 電路檢修缺陷

電路檢修是保障系統正常穩定運行的重要措施，在電路檢修過程中，應結合實際情況以及各個系統、設備特點，科學合理地進行檢修和維護工作，以保障電力系統能夠穩定持續運行。但是在繼電保護二次回路運行過程中，由于其本身結構存在一定特殊性，因此會在檢修過程中存留一定的安全隱患，給電力系統的后續運行帶來不利影響。

2.2 CT 回路缺陷

CT（Current Transformer，電流互感器）回路缺陷是繼電保護二次回路當中需要重點關注的問題，導致此類缺陷出現的主要原因在于開路與輸出電流之間差異較大，此時若CT 回路為開路狀態，那么該回路開路位置上將會產生較高的電壓，威脅相關操作人員的生命安全以及整個電力系統的穩定運行。CT 回路缺陷的主要來源在于設備本身質量問題，如CT 自身以及端子排。除了設備本身問題之外，還可能是由于人為因素影響，操作失誤導致沒有將回路連片恢復正常，或者出現多點接地情況等。

2.3 直流回路缺陷

直流回路缺陷主要指的是兩點接地問題，當出現該故障問題時，整個直流系統都將會受到不良影響，直接導致控制回路電源問題，而且相應保險開關也會斷開。如果電力系統的保護回路較為復雜，兩點接地情況的出現還會導致線路短路、跳閘等，進而引發大規模系統故障，給供電系統帶來極大影響[1]。

3 繼電保護二次回路故障處理思路

基于繼電保護以及二次回路其本身的特點和復雜性，因此其故障種類相對較多，牽涉的范圍較大，故障表現及其所帶來的影響也各不相同，這給二次回路的運維管理以及故障檢修處理帶來了較大難度。為了保障二次回路故障處理效果，就需要明確相應故障處理思路、了解二次回路的原理，以及相應導線、配件的特點和可能出現的故障問題等，只有這樣才能準確進行故障分析并采取有效的處理方式。

3.1 觀察故障現象

由于二次回路其故障問題表現多樣，難以在第一時間判斷出故障來源，因此在故障檢查處理過程中，應首先仔細觀察和分析故障現象，明確故障發生的時間、地點、環境條件以及故障類型等，然后再根據故障現象明確相應檢查處理的順序和方法，同時根據故障特點進一步縮小故障范圍，為后續故障排查和處理提供條件。

3.2 分析故障原因

在明確故障現象之后，需要結合以往的經驗以及二次回路自身的特點，綜合人為因素以及故障相關記錄信息，合理確定故障排查順序，應優先檢查易發生此類故障的線路、設備等，然后再檢查其他回路，按照先易后難的原則進行故障原因分析，并根據故障現象確定故障的主要原因，提高故障排查效率。

3.3 故障查找方法

現場故障檢查策略主要包括以下5 種。

（1）順序檢查法，即按照現場檢修規程，先進行外觀檢查、定值檢查，然后再進行測量絕緣、電源測試以及保護性能檢查，對相關回路、設備等進行全面檢查和裝置調試，以此確定故障點，該檢查方式相對較為耗費時間和精力。

（2）逆序檢查法，主要是針對微機保護裝置誤動問題進行故障檢查的方法，即從結果出發逐級向上進行故障查找。

（3）分段處理法，主要是針對同一微機保護裝置的不同部分進行分段檢查，例如，在對光纖通道進行檢查的過程中，可將其進行分解，分別對光纖裝置以及外側光纖通道進行檢查來判斷故障問題點。

（4）替代法，主要是針對微機保護裝置內部故障的查找，可使用規格相同、性能良好的元件進行替代，若故障消失則說明原有元件損壞。

（5）最后是整組實驗法，該檢查方法是通過對繼電保護裝置的動作時間以及相應邏輯關系進行分析，通過故障重現來進行故障判斷。

故障查找的方法主要有以下3 種：①測導通法，借助多用表，對回路電阻進行測量，通過歐姆表明確斷點，這種查找方法對于不帶電的回路檢查效果較好，而且檢測結果準確性較高；②測電壓降法，該方法主要是針對帶電線路的斷點檢測，也是應用多用表進行故障定位，通過電壓檔檢測回路中元件的電壓差來判斷斷點位置；③測對地電位法，主要是通過對回路中各點對地電位的分析來查找斷點，該方法在實際應用過程中還應做好相應的防觸電措施，以此保障工作安全[2]。

4 繼電保護二次回路故障處理對策

繼電保護二次回路故障不僅會造成電氣設備損壞，甚至還會導致整個電力系統崩潰，因此通過相應的措施進一步提高二次回路運行的穩定性、可靠性和靈敏性是十分重要的。

4.1 建立在線監測系統

在線監測系統能夠進一步提升繼電保護二次回路運行的穩定性和可靠性，提升故障處理檢查的效率，同時還能降低故障檢查過程中的復雜性和困難程度。在線監測系統屬于智能化系統主要包括主站系統、后臺系統和終端設備，在這3 個部分的協調配合之下，實現對二次回路的在線監測、數據收集、信息分類以及相應故障診斷。其中，主站系統是整個監測系統的核心部分，能夠實現對于相關線路和設備的在線監測和數據處理。終端設備能夠實現相應數據的采集、分配和過濾，在回路運行過程中，一旦發生故障或出現數據運行異常的情況，端站設備會將分析采集到的數據信息并進行故障診斷，然后將收集到的數據信息進行歸納匯總、形成故障報告，最后發送到站點。相關操作管理人員則以此為依據進行分析、確定故障點并制定故障處理方案。

在線監測系統的建立和科學應用，大大提高了故障診斷的效率，對于提高故障處理水平、保障系統運行穩定性有著積極作用。

4.2 CT 回路故障處理

CT 回路故障問題是繼電保護二次回路當中的主要問題，對于整個電力系統有著極大影響。如果CT 端子排質量較差，其技術水平和相應標準要求較低，雖然能在一定程度上滿足系統運行要求，但是當出現較為專業的電路開路技術故障情況時，CT 回路隱患問題就會暴露出來、影響系統的正常運轉。為保障回路運行質量效果，對于CT 故障缺陷應加強采取相應安全預防手段。

（1）為保障出現CT 回路故障時能夠及時、有效采取相應處理措施，相關技術人員應結合CT 回路實際情況以及缺陷問題，有針對性地制定相應事故處理方法，以此提高相關工作人員的應對能力，保障設備運行安全。

（2）在故障處理過程中，為確保相關工作人員的生命安全，要求必須要使用絕緣性較好的工具，這不僅能保障繼保工作的安全性，同時還能降低CT 回路多點接地事故發生的概率。

（3）處理CT 回路故障時，應先對設備進行接地處理，確保接地的可靠性，避免設備遭受不良影響，然后將端子封閉，在斷開CT 連片之后再更換端子。

（4）完成相應故障處理之后需要拆除臨時接地點，并且在CT 回路斷開時嚴禁使用安全保護措施。

4.3 直流回路故障處理

判斷直流電路的主要方式就是當某一支路電流切斷之后，其接地母線電壓不斷上升，因此在對直流回路故障進行檢查的過程中，應對接地支路的接地點進行逐步檢測，其檢查順序為先室外、再室內，先舊設備、后新設備。在進行故障處理的過程中，如果出現了短路現象，應先確定線路短路的原因。導致直流回路短路的主要原因有以下兩種：一是人為操作不當、誤碰導致的短路，二是連接回路線錯誤引起的短路問題。針對不同短路原因，應采取不同處理措施解決故障問題。

實際上，為了避免出現直流失電或自動裝置誤動等情況，處理直流回路故障時應事先對系統進行風險評估，并根據評估結果采取有效的預防處理措施，以避免對系統其他部分造成不良影響[3]。

5 結束語

綜上所述，繼電保護二次回路存在的主要缺陷主要包括電路檢修、CT 回路以及直流回路3 個方面，在故障處理過程中應先觀察故障現象，再進行故障分析，并通過相應技術措施實現故障查找定位，最后有針對性地采取處理措施，以此確保系統運行的穩定性。隨著對繼電保護二次回路缺陷和故障問題的研究實踐，我國電力系統運行穩定性將得到進一步的提升。