試論繼電保護與二次回路故障分析及處理

薛娟 南通電力設計院有限公司

在我國的整體電力供應系統(tǒng)中大量采用了二次回路裝置，在具體的實踐活動中我們可以知道二次回路不但包括測量回路、繼電保護回路和操作電源回路，還同時包括斷路器、信號回路等等裝置，這就在極大程度上增加了二次回路的結(jié)構(gòu)復雜性。因此電力系統(tǒng)中二次回路裝置就極易產(chǎn)生系統(tǒng)故障，尤其是繼電保護回路，一旦發(fā)生故障就會造成電力系統(tǒng)中的電氣設備發(fā)生不同程度的損壞，嚴重時還會導致整個電力供應系統(tǒng)的崩潰。這種故障社會危害性大，必須要建立完善的故障解決措施，接下來我們進行具體探討。

一、繼電保護裝置的工作原理和工作任務

繼電保護裝置的基本構(gòu)成包括測量、邏輯以及執(zhí)行等等部分，是基于電力系統(tǒng)整體運行過程中任意一種電氣量變化而進行執(zhí)行動作的裝置。它的原理主要是在電力系統(tǒng)輸送電過程中發(fā)生短路或者其他任何非正常狀況而造成的電器量改變時，對電力系統(tǒng)建立起繼電保護動作數(shù)字模型，從最大程度上降低故障發(fā)生時的破壞性。

繼電保護的主要任務包括首先是切除故障部位對整個電力系統(tǒng)的破壞作用，保障其他非故障部分的正常供電作業(yè)。這是繼電保護裝置的一個顯著作用，一旦某部分電器元件發(fā)生短路或其他故障時，繼電保護裝置就會根據(jù)系統(tǒng)設置對故障點進行追蹤排查，并及時根據(jù)系統(tǒng)設置對故障部分發(fā)出跳閘指令給距離最近的斷路器，從而達到將故障電氣軟件與整個電力運輸系統(tǒng)分離的效果，保障其他正常部分的系統(tǒng)運作。

其次繼電保護裝置要最大程度上將電力系統(tǒng)中非正常部分電器元件的故障進行及時反映，根據(jù)既定程序向電力維修人員發(fā)出相應指示和故障原因分析，幫助維修人員及時處理故障、最大程度上降低損失。對于一些具有延時動作的斷路器來說，繼電保護裝置還可以對其進行相應調(diào)整，從而維護其日常運行。

最后繼電保護裝置可以實現(xiàn)與供電配電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，通過對短路類型和分支系數(shù)進行高精度的協(xié)調(diào)選擇，實現(xiàn)供電和配電系統(tǒng)中自動化裝置的高效運行，最大程度上降低因短路故障而造成的停電時間和范圍影響，在保證整個供電系統(tǒng)安全正常運行的同時降低電力企業(yè)的經(jīng)濟損失。

二、繼電保護與二次回路的典型故障分析

（一）保護裝置內(nèi)部故障

保護裝置的故障主要指的是設備本身內(nèi)部元器件破損或外界氣溫條件等導致的運行故障問題，主要原因包括斷路器長期在惡劣環(huán)境中運行，比如還有大量粉末或腐蝕性氣體以及高溫高濕環(huán)境等，這種惡劣環(huán)境會導致保護裝置內(nèi)部元器件的老化加速，進而影響保護裝置的整體安全性能和使用效果。

（二）控制回路故障

在具體的供電輸電實踐活動中，往往會出現(xiàn)一些控制回路故障，主要包括控制回路短路、接錯、虛連等等。這會導致斷路器無法進行合閘或跳閘工作，也難以保證在繼電保護裝置出現(xiàn)故障時及時通知相關的技術(shù)維修人員，造成更大程度上的經(jīng)濟損失。

（三）直流系統(tǒng)接地故障

這一故障發(fā)生的原因主要是因天氣變化而導致的電纜絕緣性降低，從而引起直流接地故障。此外因電纜破損或接線錯誤等原因也會引起直流系統(tǒng)的接地，最終引起整個繼電保護裝置和二次回路的故障。

（四）繼電器故障

一般情況下繼電器接點接觸電阻過大時會直接影響到控制回路的聯(lián)通情況，線圈故障主要表現(xiàn)為在環(huán)境的直接影響下產(chǎn)生的絕緣性降低、阻值增大或者斷路故障。此外由于磨損或氣溫變化導致的線圈剩磁等故障也時有發(fā)生。

三、繼電保護及二次回路故障的常見解決措施

（一）定期檢查保護裝置和控制回路

當電力系統(tǒng)中的二次回路出現(xiàn)損害時，就會導致相關的設備運行發(fā)生變化，進而引起繼電保護器的工作異常，因此就十分有必要加強對保護裝置和相關控制回路的定期檢查工作。具體方法可以是在完成保護器和二次回路的檢查工作之后要進行系統(tǒng)的聯(lián)動運行檢測，在確定保護裝置和控制回路都能正常工作的前提之下，才能將斷路器正常投入使用。此外由于斷路器上的指示燈無法真實準確的反映檢測的具體位置，因此就必須分別將斷路器的分合閘節(jié)點接入繼電保護器中，從而保證斷路器和繼電保護器能夠處于同一位置。

（二）對繼電器的類型和容量進行嚴格控制

在整個電力輸送系統(tǒng)中要嚴格控制繼電器的容量和類型，以保證各類電器設備能夠安全穩(wěn)定運行。一旦繼電器容量無法滿足各類電器需要時就會導致拉弧現(xiàn)象，嚴重時產(chǎn)生接點黏連，最終燒毀線圈。

（三）直流接地故障的查找方法

一般情況下直流接地故障會導致系統(tǒng)斷路、斷路器誤動、拒動等弊端，因此及時高效的查找直流接地故障的準確接點就顯得尤為重要。首先如果二次回路處于工作狀態(tài)時，可以直接使其停止運行，斷開電源后觀察接地信號是否存在，從而進一步確定故障的準確接點。其次可以通過分段法不斷縮小檢查范圍，也就是將直流體系分為幾個互不相關的部分，通過觀察幾個部分與電源斷開之后的情況確定突發(fā)故障的具體位置。最后對于比較重要的直流線路來說，負荷轉(zhuǎn)移法是檢測線路中是否存在接地故障的主要方法。

四、結(jié)束語

繼電保護及二次回路的穩(wěn)定是關乎電力系統(tǒng)安全和正常運行的關鍵環(huán)節(jié)，如何對該系統(tǒng)進行合理維護相關技術(shù)維修人員的主要責任，因此必須要加大對繼電保護和二次回路的日常維修檢測，為保障我國電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展提供保障。