继电保护及二次回路故障分析与处理探讨

继电保护及二次回路故障分析与处理探讨

王刘拴

国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司，安徽 阜阳 236000

摘要：现如今，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，继电保护及二次系统是电力系统中非常重要的一个系统，主要包括微机保护装置，各种安全自动装置及相应的连接回路。继电保护必须满足以下基本要求：正确的故障诊断，快速的响应速度以用对电力系统产生最小的影响。为了达到这些要求，我们必须分析电力系统中可能发生的所有故障类型和不正常状态，并针对每种事故，分析并研究继电保护需要做出的反应。另外，我们必须还要考虑到继电保护装置自身不正确动作的可能性，并提供后备保护方案。所以，对电力系统实际运行中发生过的一些继电保护故障，分析其发生的原因，提出防止发生类似故障的方法十分必要。

关键词：继电保护；二次回路；故障分析；故障处理；保护动作

引言

随着电力系统的不断扩大，发电机、变压器容量越来越大，电压等级不断提高，电力设备的稳定运行对保障电网安全尤为重要，对继电保护提出更了高的要求。继电保护作为反映电力系统故障或异常运行情况，保障系统安全稳定的重要措施；目前继电保护相关技术可说很成熟，不同原理、功能、种类的保护比较齐全，微机型保护比电磁型保护的可靠性也较高；二次回路故障引发的保护问题成为继电保护的薄弱点。电压、电流回路是继电保护监测、判断一次系统运行状态的重要通道，是保护装置的监测和判断的依据，电压、电流回路故障的分析、处理及预防措施是保障保护动作准确的关键。

1继电保护及二次系统的故障类型

1.1环境因素产生的隐患

继电保护运行中的二次回路，由于元件老化、温度的骤变、工作电源改变等原因，都会产生许多严重的安全隐患。内因和外因造成的安全隐患都是隐藏起来的，不容易被发现。例如在高温环境中，电子元件的特性会受到很大的影响，而工作电源的变化会直接影响到给定电势的变化;次级电路电缆的外部老化会导致多次接地，或者如果接线板松动，则可能导致严重的故障，如CT开路。组成寄生电路，无法有效地发挥次级电路的继电保护功能。

1.2电压回路相序错误

电压二次相序错误会导致保护不正确动作。相序错误大部分是由于安装时接线错误导致。保护装置显示相位的可以直接通过相位分析发现问题。带电情况下也可以采用相序表或相位表检测。停电后可通入三相不平衡电压，查看装置采样是否与输入量对应，从保护装置到TV端子箱逐级排查故障。开口三角回路L和N接反在正常运行情况下不易发现，故障时会导致带方向保护的误动，带电检测分析可核对L和N 的接线正确性。带电处理电压回路故障时，切记防止短路，先退出相关联的保护，防止误动。

1.3回路误接线

设备安装过程中，一定要保证每一根电缆都连接。但如果安装人员自身专业素质不高，对结构图理解不正确，在安装过程中可能会出现虚连接、端连接错误等问题。在采样电路中，如果出现线路错误，如次级线圈的极性反接、相序错误等，将影响继电保护装置收集正确的次级量，从而导致保护失败。信号线上出现线路错误，硬接触信号不能通过测控装置上传到监控后台，从而对智能化的无人值班的变电站的正常运行造成影响。在控制电路中出现接线错误时，即使保护装置正常动作，也不能向断路器输出信号，造成拒动。这样，继电保护装置就不能安全稳定地工作。仪器检测过程中，相关检测人员不按规定操作，容易造成安全隐患。接线错误将在新建变电站或技术改造项目中更为常见。

2继电保护及二次回路故障分析的处理探讨

2.1正确、充分利用故障信息

对于工作中常会出现的简单故障，借鉴以往的工作经验是很容易顺利查明故障原因的，特别是由于单一的原因造成的故障。但是对于少见的复杂故障甚至动态故障，仅凭工作经验是不能解决问题的，如遇到这种类型的故障，应采取正确合理有效的方法和步骤进行处理。（1）正确对待人为产生的事故。（2）充分利用故障录波和时间记录。（3）利用一次侧线索判明故障点。

2.2电流回路断线

电流回路断线既造成电流回路开路，电流互感器二次回路开路是决不允许的，当发生开路时，会在二次侧产生很高的电压，威胁人身和设备安全。开路的电流回路，在负荷电流很小时，短时可能不会发生故障，但当电流较大时，会发生绝缘击穿产生电弧烧损设备。电流回路开路即表现为装置采样异常、出现零序电流、TA断线告警，N线开路表现为无零序电流或零序电流异常。但是一般开路后都会立即造成发热或绝缘击穿产生电弧，所以二次电流回路严禁开路，N线开路在正常运行时不宜发现，可结合设备采样和保护动作信息分析。

2.3信息采集方案

在线监测系统中，信息记录分析装置是信息采集的主要设备。但是在线监测系统的过程层、站控层的报告数据量很大，并且存在大量的冗余信息，给信息采集带来了困难。所以，为了能够高效率、有针对性地收集数据信息，可以对所收集的终端设备信息进行过滤、筛选。但联机监控系统的信息还需要进行初步分类。例如可以将其分为稳定信息、暂态信息和状态文件。稳定信息是指记录设备长时间运行时的温度、光强、电压和电流等信息文件。status文件是通过监控连接实现通断状态的文件。相对的，只要过滤掉以上3种信息文件，就可以实现故障的监控。在实际应用过程中，网络信息记录分析设备按照一定的时间间隔，向用户提交稳定状态文件。但是一旦有重大预警报告，分析状态有变化，设备就会主动向临时文件报告。然后在主站端对数据、辅助设备的实际运行状态进行对比。存储站端将进行诊断分析、报告信息、统计、异常状态特征评估，方便员工决策、诊断。

2.4直流二次回路绝缘检测方案

变电站直流系统是十分重要的电源系统，由蓄电池组、充电设备、直流屏及直流负荷组成，其构成如图2所示。它为变电站的控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠稳定的直流电源，它还为断路器的分、合闸提供操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是保障变电站安全运行的决定条件之一。尽管直流系统十分稳定可靠,但由于直流系统在二次系统中处于重要的地位，直流系统自身的可靠及安全直接影响到整个系统的安全,同时由于电力系统应用直流电源的特殊性，特别是控制回路和保护回路的应用,使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患，其中之一就是我们常说的直流系统接地故障。

2.5断路器二次操作回路运行状态的检测

智能变电站断路器的二次操作回路中的设备基本为智能型，可与智能监控系统联网，借助网络监控手段，实现对智能变电站断路器次级工作回路状态的实时监控，并可结合相关标准和规范对其实时监测结果进行分析、评价。要注意的是，断路器跳合闸出口接点密封，不易检测，所以可以采用串联双接点的方式，降低检测难度。

结语

随着科学技术的发展，保护系统将会越来越完善。这就需要我们把科学的理论知识与现场实际相结合，让工作人员能正确客观地判断故障的性质及快速有序地分析处理事故和控制事故，有效可靠地防范电气事故的发生及扩大，以保证电力系统安全稳定的运行。

参考文献

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