電力系統繼電保護二次回路維護與檢修對策研究

摘要：通過對繼電保護二次回路問題的研究，探討其連帶故障的處理與預防策略，目的是提高繼電保護系統的可靠性和穩定性。在電力系統中，二次回路問題導致保護系統失效或誤動作，從而對電力系統的穩定性和可靠性造成了嚴重的威脅。因此，深入研究繼電保護二次回路問題的連帶故障處理與預防具有重要的意義，有望為提升電力系統的運行安全性和穩定性提供有益的指導和參考。

關鍵詞：電力系統繼電保護二次回路維護檢修

ResearchonMaintenanceandOverhaulStrategiesforSecondaryCircuitofPowerSystemRelayProtection

MATianxiao

YueqingPowerSupplyCompanyofStateGridZhejiangElectricPowerCo.，Ltd.，Wenzhou，ZhejiangProvince，325600China

Abstract：Throughtheresearchonthesecondarycircuitproblemsofrelayprotection，thispaperdiscussesthehandlingandpreventionstrategiesofitsassociatedfaults，inordertoimprovethereliabilityandstabilityofrelayprotectionsystem.Inthepowersystem，secondarycircuitproblemscanleadtothefailureormalfunctionoftheprotectionsystem，whichposesaseriousthreattothestabilityandreliabilityofthepowersystem.Therefore，itisofgreatsignificancetoconductin-depthresearchonthehandlingandpreventionofassociatedfaultsinthesecondarycircuitofrelayprotection，whichisexpectedtoprovideusefulguidanceandreferenceforimprovingtheoperationsafetyandstabilityofpowersystem.

KeyWords：Powersystem;Relayprotection;Secondarycircuit;Maintenance;Overhaul

在電力系統中，繼電保護作為一種自動化監控和保護機制，其主要職責是在系統發生故障時快速識別并隔離故障區域，最大程度地限制故障影響范圍，維護電網穩定性與設備完整性。盡管繼電保護技術已經取得了顯著進步，但在實際應用中仍然面臨著一些問題亟待解決，這些問題不僅威脅到電力系統的安全運行，還可能導致經濟損失和社會信任的下降，因此亟需探索提高故障處理效率和準確性的途徑。

1.電力系統繼電保護二次回路概述

1.1繼電保護二次回路的特征

在當前的工業系統中，繼電保護系統二次電路由于其主要作用已成為不可缺少的關鍵部分，但同時在其構造方面也存在著極大的復雜性。所以，在現階段應用較多的繼電保護體系二級回路，大多由檢測系統、繼電保護設備、開關和電氣信號系統，以及部分設備所構成。通過設計繼電保護體系，二級回路也能通過以低運行電流的方式達到對設備的有效保護效果。而同時，繼電保護體系的二次回路由于在結構上比較復雜，它所包含的子系統也比較多，所以在其工作過程中往往需要與多個系統一起進行協調，才能實現其功用和效率。

1.2安裝繼電保護二次回路意義

1.2.1現代繼電器保護裝置須具備足夠大的安全功能

以前的電力系統保護裝置，往往因為故障率過高、反應遲緩等問題，其對動力系統正常工作的保障效率較為低下。而現在通過使用繼電器保護，二次電網就可以實現全智能操作，能夠完成現場監測，并且能夠對所監測到的數據實現在線統計分析。

1.2.2電力系統繼電保護二次回路良好的經濟功能

現階段，所有使用了繼電保護系統二次回路的電氣設備都集中在電力系統中，在實際應用和維修上都比較便利，也合理地減少了繼電保護系統二次回路系統設備在操作和維修過程中的成本耗費，減少了整個電力系統設備在運營時整體的成本費用，具有重要的經濟價值。

1.2.3電力系統繼電保護二次回路具備超強服務性能

繼電保護二次輸入電路在對家庭電力系統實施維護的過程中，有著特殊的優勢。它不僅具有較大的控制范圍，在加裝后得到保留的空間也很大，從而能夠充分發揮其優越性。通過對電氣二次回路的有效應用，能夠大幅度提高電氣系統的運行穩定性，具有良好的防護、維護與管理效果。

2常見的繼電保護二次回路問題連帶故障

2.1母線開關跳閘故障

在繼電保護系統中，二次回路的母線開關跳閘故障將導致電力系統的異常運行和損壞。當母線開關跳閘時，二次回路應該向保護裝置發送跳閘信號。但由于發生了故障，跳閘信號無法及時、準確地發送，導致保護裝置無法及時地做出響應；或是二次回路中出現故障，導致誤報了跳閘信號，使保護裝置錯誤地進行跳閘動作，進而會造成電力系統失電。母線作為電力系統的重要組成部分，母線開關的跳閘故障導致電力系統的穩定性受損，還會導致保護裝置誤動作，使電力系統中的設備經受不必要的電壓或電流沖擊，造成了設備的損壞或燒毀，甚至保護裝置無法及時響應故障，造成電力系統的整體停電，給用戶帶來供電中斷和經濟損失[1]。

2.2線路絕緣層擊穿故障

二次回路線路絕緣層擊穿故障將會使電力系統異常運行和損壞。絕緣層擊穿會使二次回路中信號傳輸時出現異常，信號波發生失真，這樣就會影響保護裝置對電力系統狀態的準確判斷。絕緣層擊穿故障還會使二次回路信號傳輸中斷，保護裝置就無法獲取到正確的信號，造成對系統中的故障無法進行正確的響應。絕緣層擊穿使二次回路信號失真或中斷，造成保護裝置無法正常的工作，無法及時檢測和保護電力系統中的故障；信號失真或中斷也會使保護裝置誤判電力系統的狀態，做出錯誤的保護動作，致使設備不必要的跳閘或失電。絕緣層擊穿使二次回路中的設備受到了不必要的電壓沖擊，使設備絕緣性能受損，甚至引發設備燒毀或損壞[2]。

2.3設備指示燈故障

在繼電保護系統中，二次回路設備指示燈故障會導致對保護裝置狀態的錯誤判斷，影響對電力系統狀態的準確監測和保護。設備指示燈不亮會使操作人員無法準確判斷保護裝置是否處于工作狀態或故障狀態；設備指示燈常亮或閃爍會使操作人員誤以為保護裝置處于故障狀態，而做出錯誤的操作或維護處理。總地來說，設備指示燈故障導致操作人員對保護裝置狀態的錯誤判斷，使其無法準確地了解保護裝置是否正常工作，最終誤判了電力系統的狀態，如誤報故障、誤關保護裝置或誤開關設備，導致不必要的停電或損壞，甚至引發事故或損壞設備[3]。

3繼電保護二次回路問題連帶故障處理對策

3.1應對母線開關跳閘故障的措施

為了應對母線開關跳閘故障，可以采取如下措施。（1）設計多重的保護策略，使用不同類型的保護裝置和采用多個保護信號源，在多重保護策略的應用下，提高系統的可靠性。哪怕一個信號源或保護裝置出現故障，并不影響其他保護裝置的正常工作。（2）在二次回路中引入故障信號監測機制，目的是實時地監測信號傳輸的連續性和準確性。如果監測到母線開關跳閘信號異常，那么立即采取切換到備用信號源或啟動備用保護裝置等應對措施。（3）在保護裝置中還要設置故障診斷和自檢功能，定期地檢測二次回路的狀態和信號質量。如果檢測到異常，便第一時間發出警報并記錄故障信息，幫助進行后續的維護和修復。（4）在二次回路設計中，采用備用線路和備用設備等冗余設計也是非常必要的，這樣，當主要線路或設備出現故障時，便可立即切換到備用線路或設備，及時保護系統的連續性和可靠性。（5）要定期地對二次回路進行維護和檢查，如清潔連接器、檢查電纜和絕緣層狀態、校準保護裝置等，以便及時地發現并修復潛在問題，有效地預防母線開關跳閘故障帶來的影響。

3.2進行負荷檢測、質量檢修、保護檢修

在繼電保護二次電路操作流程中，要格外小心設備中的負載，因為負荷的多少會直接影響電壓互感器的工作。所以，在實際使用過程中，需要采取相應的措施，如降低互感器電流負荷、降低電流、選用適當的電流互感器、做好定期狀態檢測等。繼電保護二次電路系統的基本構造比較復雜，同時，對系統內各種電力元器件的綜合要求也會對其實際功能產生一定的影響，再加上現階段在市面上出售的電流互感器品類繁多，因此，在進行選擇設計時，必須嚴格地按照系統的具體規定實施。另外，對于輸出額定電流或負荷過大的繼電保護系統設備，在進行差流保護設計的過程中，可以選用具有相同氣隙大小容量的電流互感器，此類裝置的鐵芯磁性范圍相對較小，這樣就使電流互感器無法超載，可以提高對設備的防護特性。由于其磁性范圍較小，所以，對電流失衡以后的更高電壓電流也可以產生一定的抑制效應。在進行繼電保護二次傳輸電路維護的過程中，經常會出現一些操作難度很大的情形，因此，除了可以在進行差動維護之外，還可進行高比率差流維護，這也是現階段使用較多的一個措施，該措施也可以運用在對二次電路的故障檢查中[4]。

3.3強化二次回路巡視

一方面，強化日常巡視。日常巡視是做好電力系統二次回路維護與檢修的重要內容，主要是針對外觀和運行條件加以分析，做好基礎風險排查與預防，防止危險隱患擴大，造成事故。此外，在基礎巡視的過程中，還要做好環境清潔，確保該區域不會存在嚴重的積水問題，且通風良好，設備不會在運行的過程中出現下陷、開裂等情況。裝置研究是指對繼電保護裝置的信號指示加以分析，確保其運行的過程中不會出現異常聲響和預警失誤等情況。現階段，隨著自動化、數字化技術的引入，大多數設備可以自動完成電流電壓參數顯示。在巡視的過程中，要分析參數情況，確保沒有放電痕跡和異常氣味。與此同時，還要強化對電子巡視的關注。端子是常見的故障問題區域，也是日常維護與處理的關鍵點，要求對元件標識、端子區域等標識加以分析，確保其能夠滿足實際需求，不會產生嚴重的脫落情況。

另一方面，還要做好關鍵巡視。關鍵巡視是指要在惡劣環境下做好特殊巡視工作，不僅要以安全為基礎，及時做好關鍵部位排查，還要針對重點高頻光纖運行加以分析，保障控制回路的功能性，以此為強化系統運行創造條件。

3.4優化繼電保護二次回路絕緣性能

優化繼電保護二次回路絕緣性能是預防連帶故障的關鍵之一。展開說來，可以從選擇耐高溫、耐高壓、耐腐蝕和耐老化的絕緣材料開始，通常會選用硅橡膠、聚四氟乙烯、氟橡膠等，這些材料具有良好的絕緣性能，能有效地提高二次線路的絕緣性能。通過合理地布置線路和設備，減少絕緣層受到外部的力量，避免絕緣層N1gXq3efTDnlmeX8izKvGA==受力過大而破裂或損壞。例如：合理安裝支架和吊掛裝置，要使絕緣層處于良好的受力狀態。同時，要采用高質量的絕緣涂層或絕緣漆，確保其附著力和耐候性良好，切實保護絕緣層不受外部環境的影響，提高絕緣性能。此外，還要維持二次線路的持續干燥狀態，防止絕緣層受到潮濕和水分的影響，例如，加裝干燥劑或采用防潮措施來保持絕緣層的干燥[5]。

3.5應對設備指示燈故障的措施

應對設備指示燈故障，則可以在保護裝置中設置多個設備指示燈，當其中的一個指示燈出現故障時，通過其他指示燈仍然可以獲取設備的狀態信息，這樣不但提高了系統的可靠性，還能夠準確地獲取設備的狀態信息；或者在保護裝置中設置自動故障診斷功能，定期地對設備指示燈進行檢測和自檢，一旦測到指示燈故障，便會自動地發出警報并記錄故障信息；還可以在二次回路中設置備用的指示裝置，當主要指示燈出現故障時，立即切換到備用指示裝置，無論何時都能使操作人員及時地獲取設備狀態信息；同時，需要定期地對設備指示燈進行維護和檢查，如清潔燈具、檢查連接線路、更換燈泡等常規操作，及時地發現并修復指示燈的故障，使設備狀態可靠。

4結語

通過對二次回路問題的深入研究和應對措施的實施，可以減少連帶故障的發生。在繼電保護系統中，二次回路問題連帶故障的處理與預防至關重要，針對母線開關跳閘、越級跳閘、絕緣層擊穿、設備指示燈故障等常見問題的表現和危害，提出預防和應對這些問題的措施，有效地降低了連帶故障的風險。只有通過各方面的努力和合作，才能更好地預防和應對繼電保護二次回路問題連帶故障，保障電力系統的安全穩定運行，為社會經濟發展提供可靠的電力保障。

參考文獻

[1]孟江雯，李仲青，詹榮榮，等.適應變電站二次系統全面優化的繼電保護系統級測試關鍵技術[J].電網技術，2023，47（9）：3791-3798.

[2]姜波.火電廠繼電保護中的二次回路檢修路徑分析[J].中國科技成果，2024，25（8）：21-23.

[3]張瑞，王克杰，高峻，等.智能變電站二次檢修數字化管控方法研究[J].微型電腦應用，2022，38（5）：104-106.

[4]林瀚良.變電站二次直流系統不同故障對繼電器的干擾特性研究[D].濟南：山東大學，2023.

[5]溫新鵬，蘇宇飛，冉科.電力系統繼電保護二次安全措施的規范化管理[J].電力系統裝備，2024（1）：46-48.