變電站二次回路及繼電保護調試技巧探究

山東中實易通集團有限公司 李樹琥 李建志

隨著綜合變電站的不斷發展，繼電保護裝置以及二次回路也變得越來越復雜，導致當前的調試工作難度不斷上升。因此，需要切實做好調試技巧優化與創新，最大限度提升變電站二次回路及繼電保護調試質量，促進我國電力能源領域的健康可持續發展。

1 變電站二次回路調試技巧分析

1.1 調試準備工作

工作人員在進行變電站二次回路調試前，需要切實做好以下調試準備工作：調試人員需要對變電站的所有運行設備的基本概況進行了解與掌握，例如變電站綜合自動化裝置的保護屏、直流屏、交流屏、電度表屏的數量以及具體操作流程；需要對一次主接線進行有效的掌握，需要全面的檢測一次主接線的運行狀態以及實際的間隔位置；對二次設備的外觀進行檢查，例如接線是否存在脫落以及折斷等現象，屏內的電器元件是否保持完好，裝置外觀是否存在破損；對諸多屏幕的電源連接進行有效的檢查，保證電源連接方式切實符合有關規定要求，檢測無誤后，將電源與設備進行連接，以此來對裝置的運行狀態進行檢測，并通過專業軟件來對其組態進行查看；將各個設備之間的通訊線進行有效的連接，并進行調試，當通訊裝置運行正常時，可在后臺機對裝置的傳輸數據進行觀察[1]。

1.2 調試要點

針對變電站二次回路調試工作而言，其主要涵蓋一次系統，以及二次系統中所有系統功能的檢查與調試。

1.2.1 信號及開關調試

當前，變電站的二次回路通常使用液壓操作機構作為其主要的運行機構，調試人員需要對壓力信號進行有效的檢查，要保證壓力信號的完整，同時要對時間顯示以及報警信號的正常運行進行調試，對彈簧操作機構進行檢查與調試，特別需要對系統儲能信號進行檢測。除此之外，調試人員需要對系統開關量進行全面調試，需要對變電站后臺機的事件名稱進行檢索查看，對斷路器以及刀閘等設備的運行狀態進行調試。倘若在調試過程中，發現異常現象，調試人員需要對其斷路器以及刀閘的輔助觸點進行檢查，檢測輔助觸點是否存在常開接反的現象。同時，對后臺機的遙信量組態特征進行適當的改動。

值得注意的是，在常閉以及常開開關需要變動的過程中，調試人員需要對調度端口進行適當的調整。并且對變電站后臺機的實際運行情況進行檢索，對開關量進行調整，最大限度地保證變電站后臺機系統的正常平穩運行。

1.2.2 主變壓器信號調試

調試人員需要對主變壓器溫度，以及壓力等數值在后臺機的顯示時間的精準性進行檢查。通常情況下，壓力信號需要響應電笛，同時并跳側方斷路器。除此之外，針對瓦斯保護而言，借助氣體所生成的壓力來進行有效地保護，其運行機理為，當變壓器借助變壓器油作為絕緣，以及冷卻介質時變壓器內部會出現一定的故障，變壓器油及剩余絕緣物質會在短路電流的影響下，被電弧所分解，并在分解過程中產生大量的氣體。在此過程中，可以借助所生成的氣體，形成一定的壓力或是沖力，進而實現保護動作[2]。

1.2.3 電纜連接調試

首先，調試人員需要對開關控制回路進行有效的調試，對控制回路以及斷路器的位置指示燈顏色進行檢查，倘若在檢查的過程中，發現斷路器位置指示燈全部點亮或是全部熄滅，調試人員則需要在第一時間將直流控制電源進行關閉，并對故障成因進行檢索；其次，調試人員需要對控制信號回路進行調試，通常情況下，會以常規站方式進行調試，在前期的安裝以及二次回路調試條件下，將就地智能終端箱作為中心，以此來最大限度地保證刀閘、主變壓器，以及開關等控制信號的運行正確性，從而為后續的聯調清掃工作奠定堅實的基礎；最后，調試人員還需要對其他類型的電纜控制信號回路進行調試，例如事故預告信號、事故跳閘信號以及運行狀態信號等。

1.2.4 功能調試

首先，調試人員需要對保護裝置的定值、開關變位信息，以及保護動作信息等數據進行調試，調試人員可以按照繼電保護調試技術規范，對其運行模擬量以及開關量進行調試，同時進行故障模擬，對測試保護裝置動作的規范性以及科學性進行測試。

其次，需要對運動功能進行調試。在進行實際的生產運營之前，需要與系統調度端技術內容進行組織協調，并對遙測數量以及遙測順序進行明晰。調試人員務必保證上述技術內容的組織協調，以此來最大限度地規避數據傳送錯誤或是通訊功能問題的出現。在實際的調試過程中，調試人員需要對變電站的上行信息以及下行信息進行分層調試，其中上行信息主要涵蓋遙信量反映正確、電度量反映正確以及模擬量反映正確。而下行信息主要涵蓋刀閘正確、擋位正確等。

再次，監控功能調試。調試人員需要對后臺機的遙控斷路器，以及主變壓器的接頭位置進行檢查，確保二者接頭位置的精準無誤。倘若繼電保護裝置攜帶同期功能，調試人員則需要對線路側方電壓以及母線側方電壓的標準點進行精準定位。倘若遙控斷路器的功能失真，一般由以下原因所造成：斷路器位置沒有在后臺機進行正確的顯示，控制回路的接線存在問題，一次開關的合閘位置上的保險斷開，或是直流屏合閘電源未連接；裝置的遠方或是就地開關位置存在問題，控制回路沒有連接電源，或是測控設備沒有有效連接。調試人員可根據一次系統設計圖紙來編制監控一次系統圖，并對所運行的有關數據信息進行全面的核實，同時對脈沖量以及模擬量等系數進行有效的設置，并根據具體的系統要求，進行組態以及實時報表的設計。

最后，其他功能調試。調試人員需要對斷路器，以及刀閘等開關量的聲音報警功能進行調試，同時對打印功能進行調試，需要保證打印機的設置精準無誤，保證所打印的圖形以及報表的規范性。

除此之外，調試人員還需要進行帶負荷測試。該項測試的主要目的是保證極性檢驗，以及方向校驗的正確性，當主變壓器出現負荷后，調試人員可以對主變壓器的差動極性進行有效的判斷。調試人員可以借助各相電流的合角度大小來對差動極性進行判讀，或是對采樣數據中心中的差流數據進行觀測，以此來對差動極性的大小進行評估。當方向校驗線路出現負荷后，調試人員可以對繼電保護裝置運行數據進行采集，并對同一時刻下的電壓以及相同電流的數據進行對比分析，以此來對其正確性進行有效的檢驗。

2 變電站繼電保護調試技巧分析

2.1 調試準備工作

在進行調試工作之前，調試人員需要對裝置設計圖紙進行了解與掌握，同時對裝置的設計意圖進行研究分析，并將實物與設計圖紙進行翔實對比。若是發現圖紙錯誤，需要在第一時間以書面的形式對項目部門進行匯報，并與設計部門進行及時的溝通。并且對裝置的出廠試驗報告進行檢查，確保出廠數據的精準無誤。提前準備后調試工作所需要的設備以及試驗儀器[3]。此外，調試人員需要對裝置的型號以及附件數量進行核對，并對裝置進行外觀及接線檢測，并做好通電檢查。其中，外觀及接線檢測的檢測內容及檢測標準如下。

標識檢測。電子元件及端子排的內外部連接線的標識是否正確且完整，若是存在標識不清的情況，需要對其進行查驗并更換新標識；圖紙核對。保證圖紙資源與實務裝置相一致；開關檢測。把手、按鈕、連接片等小開關安裝是否牢固，接觸是否良好，操作是否靈活；端子排及接線檢測。端子排及接線需要牢固，不能出現放電痕跡，不能存在受潮現象，端子箱內部不能存在進水或是潮濕問題，需要使用小毛刷對端子排內部進行清理；屏柜接地檢測。

屏柜狀態是否良好，設備外殼需要與等電位地網進行了解，設備以及回路接地情況需要符合有關規定；電流及電壓回路檢測。電壓以及電流的回路接線正確，保證端子排引線的螺釘穩固，交流以及直流的固定電壓需要切實符合現場要求；其他檢測。按鍵操作精準無誤，面板顯示清晰無誤。

通電檢查的檢測內容及檢驗標準如下。直流緩慢上升，80%額定電壓下會自動啟動：在直流電緩慢上升時，繼電保護裝置會在額定電壓小于80%的情況下自動啟動；寄生回路檢查：將直流電源斷開，檢查是否存在寄生電壓。裝置自檢及鍵盤操作：自檢無誤；成本及校驗碼：符合版本要求；打印機自檢及裝置時鐘檢查：裝置時鐘與標準時間相同，打印機正常運轉；定值整定：基于定值輸入及固化功能條件下，失電保護性能正常無誤。

2.2 保護裝置元件調試

調試人員在對繼電保護裝置的電子元件進行檢查時，需要根據上述的調試準備工作要求，對保護裝置進行檢查。

2.2.1 采樣值及開關量檢查

調試人員需要對端子排的短接電壓回路以及斷流電壓回路進行調試，并進入功能菜單，對其電壓及電流的零漂值進行檢索查看。并在端子排中加入適當的交流電壓，并在功能菜單中對其所顯示的采樣值進行查看，實測數值與顯示數值的誤差不能高于5%。同時，調試人員需要對功能菜單中的各個開入量進行檢查，并制定變位報告。對輸出接點動作進行模擬，保證端子排可以對輸出接點正確動作進行有效的測量。

2.2.2 進行保護定值校驗

調試人員需要對縱聯差動保護定值進行校驗，縱聯差動保護的檢驗方式相對較為簡單。通常情況下，保護裝置電流差動保護會使用單端測試方式，以短尾纖來對發光口進行對接，以此來生產自發自收的方式。并在端子排中加入適當的試驗電流。絕大多數保護裝置的動作電流一般為整定電流的一半，其表示公式如下：，式中：Idz代表著保護動作電流，P代表著電流啟動定值，S1代表著制動曲線傾斜率。

基于半補償方式而言，調試人員借助保護裝置線路兩側的實測電壓對電容以及電流進行精準性補償，其M側電流補償計算公式如下：；N側的電流補償計算公式如下：；保護裝置兩側差動電流補償計算公式如下：，上述公式中：UMφ以及UNφ分別代表著M側以及N側的相電壓，UM0以及UM0分別代表著M側以及N側的零序電壓。XC1以及XC0代表著線路的正序容抗以及零序電抗。

2.2.3 光纖通道調試

調試人員需要對測電流以及差流進行檢查，可以將保護裝置兩側的CT變比系數設置為1，并在對側位置加入三相電流，電流大小為In，并在功能菜單中對三相電流數值進行查看，經過補償后的三相差動電流大小需要為In。同時，調試人員還需要對差動保護功能的聯調性進行檢查。調試人員可以對線路空沖過程中所發生的事故進行模擬：N側開關位于分閘位置，M側開關位于合閘位置。在M側對故障進行模擬，故障電流將高于差動保護定值，其中N側不發生動作。除此之外，調試人員還需要對弱饋功能以及遠方跳閘功能進行模擬，以此來保證繼電保護裝置調試的完整性以及規范性[4]。

綜上所述，切實做好變電站二次回路及繼電保護調試工作，不僅可有效地提升變電站運行質量，滿足電力能源供給需求，還可全面促進我國電力能源行業的健康發展。因此，有關技術人員需要最大限度地做好調試工作，滿足當前電力能源行業的實際發展需求。