繼電保護二次回路的缺陷與對策研究

劉佰龍

（國電電力大同發電有限責任公司）

0 引言

繼電保護裝置的正常運行是發電廠站安全穩定工作的基礎，繼電器二次回路中存在的缺陷，會導致繼電器保護裝置出現拒絕啟動或者誤啟動的情況，對于發電廠站的正常安全運行有重要的影響。而在繼電保護二次回路缺陷無法短時間消除的情況下，必須考慮是否停止該發電廠站的供電，并對其進行有效的處理，從而確保電力系統的安全、穩定運行。

1 繼電保護二次回路概述

在電力系統運行的過程中，繼電保護裝置是針對系統的故障或者異常情況展開隔離或者報警的重要裝置。由于電力系統在發生故障后，很容易導致電流電壓出現較大的變化，從而進一步給周邊的電氣設備帶來不良的影響。因此需要繼電保護裝置具有良好的速動性、靈敏性以及可靠性，使其在電力系統出現故障時，能夠及時切除故障線路或者設備，減少電力系統、設備在大電流低電壓中的運行時間，使電力系統的可靠性得到有效提升[1]。通常情況下繼電保護裝置的動作時間需要保持在0.04～0.08s以內，根據不同的需求，可以將響應速度提升到0.02～0.06s以內。而其在運行的過程中誤動作或者拒動作，都容易造成較大的影響，為此需要保證繼電器回路具有較高的安全性與可靠性。

繼電保護二次回路通過將二次設備進行相互連接，使其能夠對一次設備的工作情況進行全面的監測，通過及時反饋一次設備的工作情況，可以及時對異常和故障現象進行有效的控制和保護。但同時，繼電保護二次回路的接線較為復雜，回路的隱蔽性較高，很多缺陷直到電力系統發生故障時才可能被觀測到，也對繼電保護裝置的正常運行帶來了不良的影響[2]。因此，相關人員需要進一步加強對繼電保護二次回路常見缺陷的充分研究，了解缺陷的具體情況，并采取有效的措施進行全面控制，以提升繼電保護二次回路的可靠性。

2 繼電保護二次回路常見的缺陷類型

2.1 電流互感回路缺陷

電流互感回路缺陷，是指電流互感器回路存在接地或者輸出異常而導致電流互感器輸出電流過大的情況。當電流互感器輸出電流過大時，會導致該回路出現分流，使繼電保護二次回路無法正常啟動。同時電流互感器回路開路缺陷，會導致回路開路處存在高電壓，從而使電力系統的安全性受到影響，也對電力設備的正常運行帶來不良影響[3]。而導致電流互感器回路開路存在缺陷的原因主要有兩個方面：一方面是人為因素，比如操作人員在繼電保護裝置的檢查、維護工作后，沒有及時恢復電流互感器連片的情況下，電流互感回路存在開路情況；而另一方面，則是繼電保護裝置存在質量問題，比如電流互感器、端子排出現質量問題，使電流互感回路出現開路缺陷。

2.2 電壓互感回路缺陷

電壓互感器在使用的過程中，非常容易出現回路斷線問題。當電壓互感器出現回路斷線時，部分繼電保護設備無法正常工作。同時，二次計量監測回路也無法監測一次設備的運行數據，從而使繼電保護失去效用，無法對一次設備出現的故障做出及時的保護處置。另外，互感回路存在多點接地的情況下，也會導致相關問題的產生。例如在開關柜出廠時，二次中性線回路的接地點需要與開關柜柜體進行連接，并在安裝的過程中與控制室、接地網進行連接，從而導致多點接地缺陷的出現[4]。另一方面，在發電廠站改造的過程中，由于人為疏忽等因素的影響，導致電壓互感回路的二次中性線接地點接錯，也會引起相關缺陷的產生。同時，在電壓互感器進行繞組施工的過程中，施工人員的技術能力不足，很容易造成電壓互感器繞組的多點接地缺陷。而在設備長期運行的過程中，由于擊穿的作用，也有可能引起電壓互感回路多點接地現象的出現。

2.3 直流回路缺陷

直流回路接觸的設備較多，其存在缺陷的原因也較為復雜。通常情況下包括操作回路缺陷、直流回路接地、短路以及信號回路4個缺陷。

1）操作回路缺陷。該缺陷主要是在二次接線的過程中，由于涉及的地點和元件較多，在接線的過程中存在接線錯誤的情況，從而導致回路無法正常工作。通常情況下操作回路中由指示燈、控制板等設備共同組成。在操作回路出現缺陷的情況下，首先需要找出是否是二次回路存在接線問題，然后再查看斷路器是否存在相關的問題。

2）通常情況下直流回路并不需要進行接地，若僅僅發生一點接地的情況時，并不會給直流回路的工作帶來影響。但在其運行的過程中，若出現多點接地的現象，不同的接地地點使直流回路的故障存在不同的影響，可能導致保護設備出現誤動或者拒動的情況，同時也會進一步引起熔斷器熔斷、電源短路等問題[5]。

3）直流電源短路。通常情況下導致直流電源短路的主要原因為人為因素，工作人員操作過程中的誤判、誤操作，可能引起元件短路情況。在遇到相關問題時，可以查明短路的位置，進行處理后，恢復空氣開關即可。而另一方面的原因，則是由于電源回路的接線存在問題。

4）信號回路缺陷，通?？梢栽谠O備正常運行的過程中進行查看并發現該缺陷。比如光字牌、喇叭、指示燈等信號指示器在使用的過程中，很容易由于電壓電流的沖擊或者長期帶電的影響而出現損壞現象。

2.4 斷路器控制回路缺陷

斷路器控制回路在二次接線的過程中涉及的元件和接點較多，比如控制把手、指示燈等設備。在接線的過程中若斷路器控制回路的設計、接線存在問題，會導致控制回路無法展開正常的傳動，同時由于二次接線較為復雜，傳動缺陷若沒有被及時發現，會進一步導致把手操作失靈、指示燈出現異常等情況。同時，在接線的過程中閉鎖回路的接點異常以及斷路主觸頭與二次輔助接點的接觸不良，也會導致回路缺陷情況產生。此外，斷路器在運行及操作過程中，操作機構若存在問題以及自投裝置或者重合閘回路存在問題時，都會導致斷路器控制回路無法正常工作。

3 繼電保護二次回路的缺陷處理對策

3.1 電流互感回路處理

首先，在對電流互感回路進行處理的過程中，需要確保電流互感器的質量。在選擇電流互感器時，需要對廠家的資質進行審查，并在安裝前對電流互感器的工作效果進行檢查，從而避免相關問題的出現；其次，需要確保電流互感器端子的質量，一方面需要采用質量較好的電流互感器端子，確保其質量符合實際需求。另一方面則需要在現場測量電流互感器電阻的過程中，全面檢查電流互感器的連片接觸情況，從而提升其可靠性。此外，在定期校驗的過程中，需要進一步加強對設備的維護和檢查，不但需要全面檢查電流互感回路中的電阻和絕緣狀況，還需要根據告警信息建立定期維護檢查制度，對設備的工作情況進行全面的檢查。同時，還需要建立嚴格的操作和維護監督責任制度，盡量減少人為事故的發生；最后，電流互感器回路應當保持一點接地，并在安裝和檢查的過程中檢查其接地情況。

3.2 電壓互感回路處理

在電壓互感回路處理的過程中，首先需要檢查回路的薄弱環節，比如熔斷器、刀閘輔助接點等部位，為了保障檢查過程的安全，需要確保二次回路是否存在有人作業的現象。一方面，需要檢查熔斷器是否因短路而熔斷或者復合開關無法正常工作，從而判斷該回路是否發生過短路現象，若存在短路情況，則需要對各個接點、接地點進行有效的處理，消除短路情況，并更換已經熔斷的熔斷器或者出現故障的復合開關[6]。另一方面，需要進一步加強對熔斷器接觸情況的檢查。在檢查的過程中需要對熔斷器底座的卡彈壓力進行檢查，確保其擁有良好的接觸面積，若熔斷器卡彈壓力較低時，則可以采取對應的措施進行臨時處理。同時在設備大檢修的過程中，更換熔斷器底座。

其次，需要檢查電壓互感回路二次刀閘輔助接點的接觸情況。當一二次刀閘接觸不良的情況下，會進一步導致電壓互感回路出現故障現象。在設備運行的過程中，可以對一二次刀閘機械轉換情況進行臨時處理，并在設備檢修的過程中通過對接點接觸的轉換調整，或者更換等方式，確保輔助接點的接觸良好，從而減少電壓互感回路問題的出現。

再次，為了進一步減少人為因素導致的缺陷，在展開電壓互感回路改造的過程中，需要對配線和改線工作進行合理的設計。一方面需要做好前期的安全保護措施，另一方面則需要對電壓互感回路進行絕緣保護，然后展開技術交底，以確保現場施工人員能夠規范展開作業。同時，在電壓回路檢修的過程中，需要確?；芈方泳€的緊固情況，并對各個節點、接觸情況進行檢查，當接觸存在一定問題時，需要對其進行調整或者更換，以減少相關問題的出現。

最后，需要確保二次回路的一點接線，以及與三次回路的相互獨立。由于在電壓互感回路中，二次回路的接線通常與三次回路的中性線共用一根電纜芯，很容易導致二次回路存在對應的缺陷。在現代變電器改造的過程中，微機保護的應用導致二次回路與三次回路共用中性線，很容易產生零序方向保護誤動的現象。

3.3 直流回路處理

直流回路缺陷的處理過程中，需要根據不同的缺陷問題采取針對性的處理方式，具體包括以下幾方面：

1）操作回路缺陷的處理。該回路的處理過程中，首先需要了解直流互感回路的控制原理，并在此基礎上對控制時的指示燈信息進行梳理，并對斷路器的工作條件進行全方位的梳理，從而找出相關問題的產生原因，并針對性地調整操作回路缺陷，使相關問題得到有效解決。

2）直流回路接地缺陷的處理。首先，需要對出現該缺陷的部位進行全面調查，斷開支路電源，并對絕緣體的磨損情況進行檢查。一方面需要通過巡檢的方式確保檢測過程的可靠性。另一方面，在直流回路接地缺陷的檢查過程中，其最終的檢測結果與實際結果可能存在一定的延時，因此不能與斷開支路時的電源檢查同時展開；其次，需要采用萬用表監控直流母線的電壓情況，當該支路電壓斷開時，直流母線的電壓會有所升高，也就表示該支路存在直流接地情況。在查找的過程中需要注意：先對電纜進行檢查，然后展開裝置的檢查；先對老化設備進行檢查，然后再對新設備進行檢查；先檢查室外設備，然后檢查室內設備。確定直流回路接地缺陷的所在，然后對其進行針對性的調整[7]。

3）在直流電源缺陷的情況下，首先需要查明短路的原因或者接線錯誤的具體情況，在排除短路原因和接線錯誤情況時，重新恢復空氣開關或者更換熔斷器，即可解決相關的問題。

4）信號回路的缺陷通常比較明顯，在發現相關問題之后，需要及時更換對應的信號元件，有效處理相關問題。

3.4 斷路器控制回路處理

首先，斷路器控制回路存在缺陷的情況下，應當檢查控制電源是否正常工作，根據操作箱的指示燈判斷控制回路是否存在缺陷、故障。并檢查分合閘回路的接線和信號觸點是否正常，檢查信號回路的工作狀態，出現異常情況時采取對應的措施進行處理；其次，需要使用萬用表在開關機構上對分合閘線圈電阻進行檢查，確定其是否符合廠家出廠的規格，若數值正常的情況下，則分合閘線圈沒有問題，若不正常，則需要及時更換分合閘線圈。此外，當分合閘線圈完好，而繼電保護存在空開跳閘的情況時，需要對分合閘回路進行檢查，尋找是否存在短路點，并通過絕緣檢查的方式逐級排除短路情況。

4 結束語

綜上所述，繼電保護裝置存在缺陷的情況下，很容易導致保護裝置的誤動或者拒動。而該裝置通常會應用到發電廠站的保護作業中，其正常工作狀態決定該發電廠站是否能夠安全穩定的運行，因此需要盡快消除繼電保護裝置的缺陷問題。當發現繼電保護裝置存在缺陷時，短時間無法消除或者控制缺陷，則需要采取停運的方式及時排除相關的問題。從而為電力系統的穩定、安全運行提供可靠的保障。而相關工作人員應當充分重視繼電保護二次回路中較為復雜的接點、接線情況，并做好繼電保護裝置的施工質量管理，進一步減少人為因素對繼電器工作帶來的不良影響。