繼電保護電氣二次回路隱患排查

姚 航，潘育宗

（國網吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林 132000）

0 引 言

繼電保護電氣二次回路的隱患排查分析旨在識別和解決潛在的問題與安全隱患。這種分析涉及對電氣元件、接線端子、回路連接、接地系統以及其他相關因素的細致檢查和評估。通過深入分析和全面評估，可以發現電力設備可能存在的故障點、短路、接觸不良、老化元件、接線松動等問題，以及其他可能影響繼電保護電氣二次回路安全性和可靠性的因素。隱患排查分析的目標是確保繼電保護電氣二次回路正常運行和保護功能的有效性，通過及時發現和解決隱患問題，可以預防系統故障、提高電力系統的可靠性和安全性。

1 繼電保護電氣二次回路隱患排查的意義

繼電保護電氣二次回路是電氣自動化系統中的重要組成部分，它起著檢測、測量和保護電力設備的關鍵作用。然而，由于長期運行、設備老化、操作不當等原因，繼電保護電氣二次回路可能存在潛在的隱患，導致繼電保護系統的失效或誤動作，給電力設備和系統帶來嚴重的安全隱患。首先，繼電保護電氣二次回路的隱患排查能夠及早發現潛在的安全隱患，預防事故的發生。通過對電氣二次回路進行系統的檢查和評估，可以識別可能存在的問題，如接線不良、老化設備、誤操作等。及時發現并解決這些問題，可以避免潛在的故障和事故發生，保障電力設備和系統的安全運行[1]。其次，通過對電氣二次回路的仔細檢查和測試，可以發現潛在的故障和問題，并采取相應的措施進行修復和調整，確保繼電保護系統的正常工作，提高其對故障和異常情況的響應能力，保護電力設備免受損壞和事故的影響。再次，繼電保護電氣二次回路的隱患排查還可以提高電氣自動化系統的可維護性和可管理性。通過定期的排查和分析，可以建立完善的記錄和檔案，包括設備的檢測結果、維修記錄等。這有助于跟蹤設備的狀態和歷史，制定合理的維護計劃，及時進行維修和更換，確保電氣自動化系統的持續穩定運行。最后，通過對繼電保護電氣二次回路的檢查和分析，從而發現潛在的人為操作錯誤和不當行為。加強人員的教育培訓，提高他們的安全意識和操作技能，可以減少人為因素對繼電保護系統安全性的影響，降低事故的發生率[2]。

2 繼電保護電氣二次回路隱患出現的原因

2.1 越級跳閘

繼電保護電氣二次回路中出現越級跳閘是一種常見的隱患問題，繼電保護裝置在不應該動作的情況下誤動作，導致無故跳閘或誤判故障。越級跳閘可能對電力系統的穩定運行和設備的正常工作產生嚴重影響，因此了解越級跳閘出現的原因是非常重要的。繼電保護裝置受到外部干擾或信號源的誤差，可能錯誤地判斷發生了故障，從而引發跳閘動作。這種干擾可能來自電磁輻射、電壓或電流傳感器的誤差、信號傳輸干擾等。這些因素可能導致繼電保護裝置產生誤判，誤認為系統出現了故障而進行不必要的跳閘操作。隨著時間的推移，繼電保護裝置及其相關設備可能會經歷磨損、老化和損壞，從而導致其動作特性發生變化或失效[3]。例如，接觸器的彈簧松動、觸頭磨損等問題可能導致誤動作。這些設備的老化和損壞可能降低了其穩定性和可靠性，使其在不應該動作的情況下誤動作。繼電保護裝置的調試和設置是確保其正常運行的重要步驟。如果調試和設置過程中出現錯誤，則可能導致裝置誤動作。同時，參數設置不準確、邏輯配置錯誤等都可能引發越級跳閘。這強調了正確的調試和設置對于繼電保護裝置的可靠運行的重要性。此外，電力系統的變化也可能導致繼電保護裝置的越級跳閘。運行狀態的變化，如系統頻率的變化、電壓的波動以及電流的突變等，都可能對繼電保護裝置產生影響，使其誤判發生了故障。外部干擾和故障也可能導致繼電保護裝置的誤判，進而引發越級跳閘。

2.2 元件損毀

繼電保護電氣二次回路中出現元件損毀是導致隱患出現的常見原因之一。元件損毀指繼電保護回路中的關鍵元件，如開關、繼電器、保險絲等在使用過程中出現損壞或失效的情況。這種損毀可能對繼電保護系統的正常運行和保護功能產生重大影響。隨著使用時間的增長，元件可能經歷機械磨損、接觸疲勞、材料老化等問題，從而導致其性能下降甚至失效。例如，開關的觸點可能因為長時間的接通和斷開而磨損，導致接觸不良或接觸電阻增加，影響信號傳輸和動作準確性[4]。繼電保護電氣二次回路中的元件可能承受著電流和功率的負載，而超過其額定能力或工作條件的過載和過電流可能引發元件的損毀。繼電保護電氣二次回路的基本架構如圖1 所示。

圖1 繼電保護電氣二次回路的基本架構

2.3 二次接線接觸不良

繼電保護電氣二次回路中，二次接線接觸不良是導致隱患出現的常見原因之一。二次接線接觸不良指連接二次回路的接線端子或插頭出現接觸不良的情況，導致信號傳遞不暢或中斷，從而影響繼電保護系統的正常工作。長時間的振動、溫度變化以及設備運行過程中的機械應力等因素可能導致接線端子松動。松動的接線端子會引起接觸面積減小，導致信號傳遞不良或中斷。在潮濕、腐蝕性氣體存在或長時間未使用的情況下，接線端子可能出現腐蝕和氧化現象。腐蝕和氧化會導致接觸表面的電阻增加，降低信號傳遞的質量。在工業環境中，灰塵、油污、顆粒物等會隨著時間的推移積累在接線端子上，阻礙良好的接觸。這些污染物會降低接觸面積，導致信號傳遞的質量下降。此外，錯誤的接線和連接也可能導致接觸不良。如果在安裝和維護過程中接線錯誤或連接不牢固，則會導致接觸不良現象[5]。例如，插頭未完全插入或插入錯誤的接線端子，都可能導致接觸不良。

3 機械方面的繼電保護隱患排查分析

繼電保護在電力系統中起著重要的作用，但在機械方面也存在一些潛在的隱患。以下是機械方面繼電保護隱患的排查分析。

一是機械連接問題。繼電保護設備通常需要與其他機械設備進行連接，如電動機、開關等，在排查時需要檢查連接是否牢固，是否存在松動、腐蝕等問題，以確保連接的可靠性。

二是機械振動問題。機械設備在運行過程中會產生振動，如果繼電保護設備沒有進行適當的固定，則可能導致設備的松動或損壞。因此，需要檢查繼電保護設備的固定方式是否合理，是否存在松動或振動的跡象。

三是環境適應性問題。繼電保護設備通常需要在惡劣的環境條件下工作，如高溫、高濕度、腐蝕性氣體等。在排查時需要檢查設備的密封性、防護等級是否符合要求，以確保設備能夠正常工作。

四是機械故障問題。繼電保護設備本身也可能存在機械故障，如開關失靈、觸點磨損等。在排查時需要檢查設備的運行狀態，是否存在異常聲音、異味等問題，以及設備的維護記錄，以確保設備的可靠性。

五是機械安全問題。繼電保護設備通常需要進行維護和檢修，而這些工作可能涉及高壓電源、高溫部件等危險因素。在排查時需要檢查設備的安全措施是否完善，如是否有防護罩、安全開關等，以確保操作人員的安全。

機械方面的繼電保護隱患排查分析需要關注機械連接、振動、環境適應性、機械故障和機械安全等問題，以確保繼電保護設備的可靠性和安全性。

4 繼電保護電氣二次回路隱患排查措施

4.1 物理排查檢驗

在繼電保護電氣二次回路中，進行物理排查檢驗是一項關鍵的隱患排查措施。通過對回路的物理狀態和元件的實際情況進行檢查，可以及時發現潛在的問題和隱患，確保回路的正常運行和保護功能的可靠性。首先，對回路的連接和接線端子進行檢查。仔細檢查連接頭、插座和接觸器的狀態，確保接線牢固、接觸良好且干凈；排查接線是否松動、接觸不良、腐蝕或氧化等問題，確保信號的暢通傳輸和連接的可靠性。其次，檢查元件的狀況和工作狀態。對繼電保護裝置、開關、繼電器以及保險絲等元件進行視覺檢查，尋找明顯的損壞、老化、破損或松動現象。特別注意觀察觸點、線圈、絕緣體等部分，確保其正常工作和運行狀態。最后，對絕緣狀態進行檢查。檢查繼電保護回路中的絕緣材料和絕緣部位是否損壞、老化或受潮，排查可能存在的漏電、短路或絕緣破損等問題，以確保回路的安全性和絕緣性能的有效性。

4.2 提升系統容錯

在繼電保護電氣二次回路中，提升系統容錯是一項重要的隱患排查措施。容錯性能是指系統在面對錯誤、故障或意外情況時仍能保持其正常功能或盡可能降低故障對系統運行的影響。通過提升系統的容錯性能，可以有效預防和減少潛在的隱患問題，確保繼電保護系統的可靠性和穩定性。冗余設計指在系統中引入冗余元件或回路，以實現備份和替換功能。通過冗余設計，當一個元件或回路發生故障或失效時，可以自動切換到備用元件或回路，保持系統的連續運行和保護功能。例如，采用冗余開關、冗余繼電器或冗余傳感器等措施，提高系統的容錯性能。在繼電保護電氣二次回路中，故障切除和切換機制非常重要，可以使系統在故障發生時自動切除故障回路或切換到備用回路。合理的設計和設置故障切除與切換機制可以快速隔離故障并保持系統的正常運行。例如，采用可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或自動切換設備，實現故障切除和切換的自動化操作。通過引入先進的監測設備和故障診斷技術，可以實時監測系統的運行狀態和元件的工作情況。當系統出現異常或故障時，及時發出警報并提供詳細的故障診斷信息，有助于及早發現和解決問題，提高系統的容錯性能。以電路互感器回路隱患的排查方法為例，當電路變壓器端子出現問題以后，技術人員首先需要斷開電流互感器，以避免發生安全事故。同時，在排查故障隱患時，電流互感器的二次繞組回路應當處于關閉狀態。而電流互感器一般會存在一定的測量誤差值，因此技術人員需要熟練掌握電流互感器的準確級與誤差限值，具體如表1 所示。

表1 電流互感器的準確級與誤差限值

4.3 優化接地建設

在繼電保護電氣二次回路中，優化接地建設是一項重要的隱患排查措施。良好的接地系統對于保證繼電保護系統的可靠性和安全性至關重要。通過優化接地建設，可以有效預防和減少接地問題帶來的隱患，提高繼電保護電氣二次回路的運行質量。合理規劃接地系統的布置和設計是確保接地效果的重要步驟。根據實際情況和需求，確定適當的接地方式，如接地極、接地網或接地網格等，以確保接地系統具有良好的電氣性能和可靠性。選擇合適的接地材料，如導體、接地體和接地裝置等，以確保其電導率和耐腐蝕性能符合要求。在施工過程中，要嚴格控制施工質量，確保接地材料的正確安裝和接地裝置的可靠連接，避免出現接地電阻過高或連接不良等問題。通過使用接地測試儀器，如接地電阻測試儀、絕緣電阻測試儀等，對接地系統的接地電阻、接地電位等進行測量和測試，以驗證接地系統的有效性和穩定性。

5 結 論

隨著技術的不斷發展和電力系統的不斷變化，繼電保護電氣二次回路的安全問題也需要持續關注和改進。應該致力于不斷提高隱患排查的準確性和全面性，優化隱患排查的方法和手段，以更好地保障電力系統的穩定運行和電力設備的安全。通過繼續研究和實踐，可以不斷提高繼電保護電氣二次回路的安全性和可靠性，為電力系統的發展和運行提供可靠的保障。