變電站繼電保護二次回路隱患排查方法研究

國網寧夏電力有限公司吳忠供電公司 冉慶禹

1 引言

在我國電網系統發展迅猛的今天，變電站的供電工作是目前需要高度重視的一個供電環節，也就是因為政府以及業界專業人士的高度關注，才會使我國現階段的電力行業有了平穩安全的發展。盡管科技水平有了很大的提高，但也由于電力行業的發展過快，變電站的正常運行也遇到了前所未有的挑戰，這對我國電力行業的發展有了新的威脅。變電站繼電保護二次回路隱患的排查與解決是促進我國電力行業穩定發展的一大重要任務，通過這種措施可以有效地為我國國民的生產生活提供穩固的保障。

對于促進我國國民的生產工作正常運行，電力系統在其中發揮著不可忽視的重任，電網中的電力傳輸對于社會的發展有著重要影響，并且對于提升我國的綜合國力同樣有重要的能力，也會促進我國國民經濟整體效益的發展。所以說在電力系統中，變電站是其中最為重要的一環，因此其中的二次回路是不可忽視的重要部分。但是，我國現階段變電站繼電保護二次回路還存在著部分隱患，影響著電力行業的整體發展及國家經濟的發展[1]。電力系統的工作人員，特別是專門處理變電站內有關于繼電保護二次回路中的隱患及問題的技術人員，他們在日常工作中嚴謹仔細的查找并積極實施措施去解決這些隱患問題，從而確保電力系統的正常運行。因此，變電站繼電保護二次回路隱患的檢查工作顯得尤為重要。

2 變電站繼電保護二次回路主要隱患

一般而言，繼電保護只是二次回路的一種功能而已，二次回路也是指變電站中供給控制、信號、測量、繼電保護和斷路器分合的電源。運行時二次回路需要時刻控制和檢測一次回路，因此二次回路在工作時易受外界因素影響，從而會致使電網系統中同一回路的電子元件存在一定的安全隱患。結合目前我國所有變電站內部的二次回路設計與運行，經常會出現以下問題：PT 斷線問題、CT 質量問題。有這樣的隱患存在，變電站二次回路的正常運行會受到很大的威脅。在電網系統正常運行期間如果遇到這些故障問題，整個電網系統的電子元件以及其他重要設備可能會產生停機的故障。在這種情況下，工作人員必須要密切關注斷線狀況是否會出現在PT 回路，與此同時也必須要保證整體質量處于高效的CT 回路[2]。

不只是如此，二次回路同樣有著以下幾點安全問題：

對二次回路中運行狀態的誤判。如果在設計前期或者是設備運行期間出現計算錯誤，這樣二次回路的工作就有可能會出現一定的故障。所以，如果在施工過程中沒有具體數據和設計圖紙進行科學參考，沒有按照規定進行正規操作，正規要求的工作時長和總線長度之間的差異就會導致計算方面的失誤；

在設計初期的接線錯誤也會使二次回路受到停工的威脅，對于這種問題造成的原因是設計人員不按照科學規范進行接線工作。

在設計初期，設備沒有進行檢測，在運行時間達到一定長度之后重要電子元件出現老化變質的問題。二次回路經過一定時間的運行之后，二次回路內部的電子元件與接線處會出現老化、磨損、不牢固的隱患，這些隱患會給繼電保護中的二次回路造成嚴峻的威脅，比如二次回路接線部位的觸頭損壞，并且此部位沒有自動化控制，如果人員沒有及時發現，這就會產生很大的安全隱患。

二次回路多點接地的特殊性質，如果沒有實現的話就會導致中線電壓出現偏差，進而導致相電壓的紊亂，但這種隱蔽性故障較難發現。在相電壓出現紊亂時，假設是二次回路的正方向產生了故障，那么對于較小元件的故障警告就會產生誤判，使相電壓出現偏差，使繼電保護系統中脫機離線，使正常的輸電工作出現差錯，又或者說當二次回路線路出現故障，尤其是當值電壓方向出現相反的狀況，就有可能造成繼電器確定值偏移，從而引起整個電網的癱瘓。

因此，在繼電保護中，假設二次回路出現故障而停止運行，則這個故障會直接影響整個電網系統和其他系統內部電子元件的穩定工作，從而可能會導致設備出現損壞、供電區域內出現大面積停電的問題，情況嚴重的話甚至會造成火災危害，進一步威脅人民生命以及財產安全。因此制定有針對性的解決方案和對策進行故障排除工作，以確保一次回路中同一道路的高效安全運行。

多點接地是二次回路日常運行中常見的隱患，表現為中心線電壓暴露在偏壓下的情況，會導致相關相的電壓波動，使數值可能較高或較低，導致數值偏離正常運行。如果相電壓像這樣上下波動，往往很難借助三相電壓的平衡策略進行排查，直到排除隱患。由于不能及時有效地發現并鎖定相電壓波動隱患，后續工作處于被動狀態。一旦操作有誤，會直接造成二次回路中的相關設施遭遇顯著的負面影響，重者甚至使電路的大面積運行被迫終止，危及重要電力設施，甚至還能給操作人員的人身安全帶來不小的威脅[3]。

在繼電保護二次回路運行過程中，元器件的老化、溫度的劇烈變化、工作電源的變化都會給運行中的二次回路埋下隱患。這些內外因素造成的安全隱患是隱蔽的，不易被察覺。比如電子元器件的特性在高溫環境下會受到很大影響，工作電源的變化也會直接影響既定電位的變化；或者二次回路電纜外層老化，內層電纜裸露，可能造成多點接地或寄生回路，不能有效發揮繼電保護二次回路的作用。目前，在變電站二次回路隱患排查過程中，二次回路的接線錯誤也會極大地影響其隱患排查的水平和質量。主要是由于變電站內部人員在二次回路接線過程中專業知識和技術水平較低，無法保證接線過程的水平和質量，從而影響變電站繼電保護系統設備運行過程的水平和質量以及變電站本身的質量和效率。

二次回路是一個自動化系統，涉及很多元件，每個元件都會影響繼電保護二次回路的正常運行。當繼電保護二次回路中任何一個元件出現問題時，如果維護人員不熟悉裝置的原理，維護時間會延長，嚴重時會造成停電。負荷故障是繼電保護二次回路中最常見的故障。為了保證設備的正常運行，二次回路的負荷必須控制在標準范圍內。一旦出現負面問題，就會引發一系列隱患，導致電力系統無法正常穩定工作。所以在電力系統的日常維護中，一定要時刻關注二次回路的負荷，定期檢查。如果發現二次回路過載或有過載跡象，維護人員必須根據當前的實際情況進行有效的調整和控制，適當降低電流互感器中的電磁電流，始終將二次回路的負荷控制在正常范圍內，從而實現電力系統的穩定運行。

3 繼電保護二次回路排查檢測方法

繼電保護系統的二次回路可以使繼電保護系統更安全、更經濟，也可以使繼電保護系統充分發揮其保護功能。當二次回路出現問題時，容易導致系統回路短路，測量儀表的測量出現誤差，更嚴重的是影響差動保護的正常運行。為了更好地解決這些問題，可以用調試的方法來檢查二次回路的隱患。隱患發現后，還可以利用調試方法拉進行修復解決，維護繼電保護系統的正常運行。輸入電壓值時，輸入值不能太高，調試時輸入電壓值應為額定電壓值的80%[4]。同時，在調試過程中，盡量減少一些影響實驗的因素。輸入電壓后，可以分析電路的情況得出結果，要驗證和分析電路設計邏輯的正確性和邏輯性。

調試閉鎖電路時，要對閉鎖電路中的各個器件進行調試和檢查。帶電合閘時應注意有效操作，防跳回路隱患可通過閉鎖操作和分合閘操作檢查。調試開關量時，可通過同期監視功能檢查斷路器、電動刀閘等設備的故障。在結束整個組的上行和調試后，避免再次更改調試數據。調試電路中的電纜時，要詳細檢查和調試開關和電路的控制隱患。在調試過程中，如發現接線錯誤或未接通的控制回路，應立即斷開設備電源，迅速拔出測量控制回路絕緣電阻的插件，針對回路的絕緣熱老化、絕緣擊穿或熱老化采取相關預防措施，并進行詳細檢查，防止絕緣出現問題。

排除斷路器信號隱患時，要密切注意分合閘位置，根據系統的具體命令進行操作，確保安全。然后將調試各種或所有信號故障檢查出來。調試遠動功能時，可根據數據庫中的數據和上下行信息進行檢查和調試，主要包括刀閘位置信息、調度校對信息、模擬量和電氣測量信息、遠控量和電氣測量數據的傳輸、打印功能和報警功能、遠動的準確度測量和檢驗，以判斷是否符合要求和標準。

在變電站繼電器二次回路隱患的實際排查中，不僅可以通過調試的方法排查隱患，還可以通過檢修變電站繼電器二次回路來排查隱患。當變電站二次回路發生電磁干擾或其他故障，如DC 接地，將直接導致保護誤動、母線開關非正常跳閘、線路絕緣擊穿、越級跳閘等各種問題。在檢查和維護二次回路時，工作人員應注意檢查相關項目的改進，并對二次回路的每個結構進行詳細調查，以確保二次回路的安全運行。在對其結構進行檢查和維護時，可以使用先進的仿真技術來分析二次回路的系統性能和接口信息[5]。

另外，在進行隱患排查時，要確保對二次回路中的每一個接線端子進行檢查，不能有遺漏，對端子盒內的各種接線做好仔細排查。對二次端子準確度情況與型號進行詳細核對，確保型號和精準度的正確性。在實際的排查隱患工作中，如說端子盒在環境危險惡劣的地點，還可以采用保護定檢的方法來進行隱患的排查工作。接下來就是日常的隱患排查流程：檢查交流與直流進線保險、熔斷器、絕緣監察、支路輸出、直流輸出、硅堆、變壓器、電容儲能，拉開線路排查直流接地隱患，排查時直流回路切斷時間一定要確保＜3s，之后通過檢修配線、轉換開關、繼電器接線點、跳閘線圈、開關接點及操作保險等逐級排查故障隱患點。檢查二次回路中變壓器的潛在故障時，可用四端電阻測量法檢查容量及精度、繞組連接、極性關系等結構是否符合標準。測量電壓降檢查差動保護和短路隱患，以及電路阻抗力檢查變壓器極性時，必須分別檢查電壓回路中的保護部分和測量部分，取下熔斷器，斷開接線盒之間的空氣開關。

另外，母聯開關檢查完畢后才能切換母線，然后進行母聯開關電路設計的保護接線和隱患排查。同時要檢查母線中性點的電位水平和DC 回路的絕緣情況，排查線路越級跳閘隱患。在檢查運行中的變壓器時，發現變壓器有異味、發熱、異響等現象，所以有必要檢查短路的隱患。在對二次回路的電路進行檢查和維護時，通過儀表檢查發現，當儀表百分表始終為零時，變壓器的硅鋼片振動幅度變大，或在檢查過程中發現電路端子有著火，二次回路的外殼有異味或冒煙，二次回路元件的接頭有異常放電，需要對二次回路開路進行隱患排查。紅外測溫技術還可用于檢查變電站繼電器二次回路中的隱患。利用紅外測溫技術排查隱患，可以確保對變電站繼電器二次回路的每一個結構進行全面掃描檢查，并顯示變電站繼電器二次回路中檢測到的異常情況，顯示準確位置，便于變電站繼電器二次回路隱患的排查和維護[6]。

4 結語

現階段變電站繼電保護二次回路的隱患排查工作仍存在一些問題，在對變電站繼電保護二次回路進行隱患排查時，工作人員要做到與時俱進，充分靈活運用現代技術，及時發現變電站繼電保護二次回路中存在的隱患問題，并進行相應處理，保證變電站的正常運行，促進電力行業的不斷優化與創新發展。