繼電保護(hù)二次回路的缺陷與對(duì)策研究

劉佰龍

（國電電力大同發(fā)電有限責(zé)任公司）

0 引言

繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行是發(fā)電廠站安全穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)，繼電器二次回路中存在的缺陷，會(huì)導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置出現(xiàn)拒絕啟動(dòng)或者誤啟動(dòng)的情況，對(duì)于發(fā)電廠站的正常安全運(yùn)行有重要的影響。而在繼電保護(hù)二次回路缺陷無法短時(shí)間消除的情況下，必須考慮是否停止該發(fā)電廠站的供電，并對(duì)其進(jìn)行有效的處理，從而確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 繼電保護(hù)二次回路概述

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)裝置是針對(duì)系統(tǒng)的故障或者異常情況展開隔離或者報(bào)警的重要裝置。由于電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后，很容易導(dǎo)致電流電壓出現(xiàn)較大的變化，從而進(jìn)一步給周邊的電氣設(shè)備帶來不良的影響。因此需要繼電保護(hù)裝置具有良好的速動(dòng)性、靈敏性以及可靠性，使其在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)切除故障線路或者設(shè)備，減少電力系統(tǒng)、設(shè)備在大電流低電壓中的運(yùn)行時(shí)間，使電力系統(tǒng)的可靠性得到有效提升[1]。通常情況下繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間需要保持在0.04～0.08s以內(nèi)，根據(jù)不同的需求，可以將響應(yīng)速度提升到0.02～0.06s以內(nèi)。而其在運(yùn)行的過程中誤動(dòng)作或者拒動(dòng)作，都容易造成較大的影響，為此需要保證繼電器回路具有較高的安全性與可靠性。

繼電保護(hù)二次回路通過將二次設(shè)備進(jìn)行相互連接，使其能夠?qū)σ淮卧O(shè)備的工作情況進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，通過及時(shí)反饋一次設(shè)備的工作情況，可以及時(shí)對(duì)異常和故障現(xiàn)象進(jìn)行有效的控制和保護(hù)。但同時(shí)，繼電保護(hù)二次回路的接線較為復(fù)雜，回路的隱蔽性較高，很多缺陷直到電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)才可能被觀測(cè)到，也對(duì)繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行帶來了不良的影響[2]。因此，相關(guān)人員需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)二次回路常見缺陷的充分研究，了解缺陷的具體情況，并采取有效的措施進(jìn)行全面控制，以提升繼電保護(hù)二次回路的可靠性。

2 繼電保護(hù)二次回路常見的缺陷類型

2.1 電流互感回路缺陷

電流互感回路缺陷，是指電流互感器回路存在接地或者輸出異常而導(dǎo)致電流互感器輸出電流過大的情況。當(dāng)電流互感器輸出電流過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致該回路出現(xiàn)分流，使繼電保護(hù)二次回路無法正常啟動(dòng)。同時(shí)電流互感器回路開路缺陷，會(huì)導(dǎo)致回路開路處存在高電壓，從而使電力系統(tǒng)的安全性受到影響，也對(duì)電力設(shè)備的正常運(yùn)行帶來不良影響[3]。而導(dǎo)致電流互感器回路開路存在缺陷的原因主要有兩個(gè)方面：一方面是人為因素，比如操作人員在繼電保護(hù)裝置的檢查、維護(hù)工作后，沒有及時(shí)恢復(fù)電流互感器連片的情況下，電流互感回路存在開路情況；而另一方面，則是繼電保護(hù)裝置存在質(zhì)量問題，比如電流互感器、端子排出現(xiàn)質(zhì)量問題，使電流互感回路出現(xiàn)開路缺陷。

2.2 電壓互感回路缺陷

電壓互感器在使用的過程中，非常容易出現(xiàn)回路斷線問題。當(dāng)電壓互感器出現(xiàn)回路斷線時(shí)，部分繼電保護(hù)設(shè)備無法正常工作。同時(shí)，二次計(jì)量監(jiān)測(cè)回路也無法監(jiān)測(cè)一次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而使繼電保護(hù)失去效用，無法對(duì)一次設(shè)備出現(xiàn)的故障做出及時(shí)的保護(hù)處置。另外，互感回路存在多點(diǎn)接地的情況下，也會(huì)導(dǎo)致相關(guān)問題的產(chǎn)生。例如在開關(guān)柜出廠時(shí)，二次中性線回路的接地點(diǎn)需要與開關(guān)柜柜體進(jìn)行連接，并在安裝的過程中與控制室、接地網(wǎng)進(jìn)行連接，從而導(dǎo)致多點(diǎn)接地缺陷的出現(xiàn)[4]。另一方面，在發(fā)電廠站改造的過程中，由于人為疏忽等因素的影響，導(dǎo)致電壓互感回路的二次中性線接地點(diǎn)接錯(cuò)，也會(huì)引起相關(guān)缺陷的產(chǎn)生。同時(shí)，在電壓互感器進(jìn)行繞組施工的過程中，施工人員的技術(shù)能力不足，很容易造成電壓互感器繞組的多點(diǎn)接地缺陷。而在設(shè)備長期運(yùn)行的過程中，由于擊穿的作用，也有可能引起電壓互感回路多點(diǎn)接地現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3 直流回路缺陷

直流回路接觸的設(shè)備較多，其存在缺陷的原因也較為復(fù)雜。通常情況下包括操作回路缺陷、直流回路接地、短路以及信號(hào)回路4個(gè)缺陷。

1）操作回路缺陷。該缺陷主要是在二次接線的過程中，由于涉及的地點(diǎn)和元件較多，在接線的過程中存在接線錯(cuò)誤的情況，從而導(dǎo)致回路無法正常工作。通常情況下操作回路中由指示燈、控制板等設(shè)備共同組成。在操作回路出現(xiàn)缺陷的情況下，首先需要找出是否是二次回路存在接線問題，然后再查看斷路器是否存在相關(guān)的問題。

2）通常情況下直流回路并不需要進(jìn)行接地，若僅僅發(fā)生一點(diǎn)接地的情況時(shí)，并不會(huì)給直流回路的工作帶來影響。但在其運(yùn)行的過程中，若出現(xiàn)多點(diǎn)接地的現(xiàn)象，不同的接地地點(diǎn)使直流回路的故障存在不同的影響，可能導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)或者拒動(dòng)的情況，同時(shí)也會(huì)進(jìn)一步引起熔斷器熔斷、電源短路等問題[5]。

3）直流電源短路。通常情況下導(dǎo)致直流電源短路的主要原因?yàn)槿藶橐蛩?，工作人員操作過程中的誤判、誤操作，可能引起元件短路情況。在遇到相關(guān)問題時(shí)，可以查明短路的位置，進(jìn)行處理后，恢復(fù)空氣開關(guān)即可。而另一方面的原因，則是由于電源回路的接線存在問題。

4）信號(hào)回路缺陷，通?？梢栽谠O(shè)備正常運(yùn)行的過程中進(jìn)行查看并發(fā)現(xiàn)該缺陷。比如光字牌、喇叭、指示燈等信號(hào)指示器在使用的過程中，很容易由于電壓電流的沖擊或者長期帶電的影響而出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。

2.4 斷路器控制回路缺陷

斷路器控制回路在二次接線的過程中涉及的元件和接點(diǎn)較多，比如控制把手、指示燈等設(shè)備。在接線的過程中若斷路器控制回路的設(shè)計(jì)、接線存在問題，會(huì)導(dǎo)致控制回路無法展開正常的傳動(dòng)，同時(shí)由于二次接線較為復(fù)雜，傳動(dòng)缺陷若沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致把手操作失靈、指示燈出現(xiàn)異常等情況。同時(shí)，在接線的過程中閉鎖回路的接點(diǎn)異常以及斷路主觸頭與二次輔助接點(diǎn)的接觸不良，也會(huì)導(dǎo)致回路缺陷情況產(chǎn)生。此外，斷路器在運(yùn)行及操作過程中，操作機(jī)構(gòu)若存在問題以及自投裝置或者重合閘回路存在問題時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致斷路器控制回路無法正常工作。

3 繼電保護(hù)二次回路的缺陷處理對(duì)策

3.1 電流互感回路處理

首先，在對(duì)電流互感回路進(jìn)行處理的過程中，需要確保電流互感器的質(zhì)量。在選擇電流互感器時(shí)，需要對(duì)廠家的資質(zhì)進(jìn)行審查，并在安裝前對(duì)電流互感器的工作效果進(jìn)行檢查，從而避免相關(guān)問題的出現(xiàn)；其次，需要確保電流互感器端子的質(zhì)量，一方面需要采用質(zhì)量較好的電流互感器端子，確保其質(zhì)量符合實(shí)際需求。另一方面則需要在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量電流互感器電阻的過程中，全面檢查電流互感器的連片接觸情況，從而提升其可靠性。此外，在定期校驗(yàn)的過程中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)和檢查，不但需要全面檢查電流互感回路中的電阻和絕緣狀況，還需要根據(jù)告警信息建立定期維護(hù)檢查制度，對(duì)設(shè)備的工作情況進(jìn)行全面的檢查。同時(shí)，還需要建立嚴(yán)格的操作和維護(hù)監(jiān)督責(zé)任制度，盡量減少人為事故的發(fā)生；最后，電流互感器回路應(yīng)當(dāng)保持一點(diǎn)接地，并在安裝和檢查的過程中檢查其接地情況。

3.2 電壓互感回路處理

在電壓互感回路處理的過程中，首先需要檢查回路的薄弱環(huán)節(jié)，比如熔斷器、刀閘輔助接點(diǎn)等部位，為了保障檢查過程的安全，需要確保二次回路是否存在有人作業(yè)的現(xiàn)象。一方面，需要檢查熔斷器是否因短路而熔斷或者復(fù)合開關(guān)無法正常工作，從而判斷該回路是否發(fā)生過短路現(xiàn)象，若存在短路情況，則需要對(duì)各個(gè)接點(diǎn)、接地點(diǎn)進(jìn)行有效的處理，消除短路情況，并更換已經(jīng)熔斷的熔斷器或者出現(xiàn)故障的復(fù)合開關(guān)[6]。另一方面，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)熔斷器接觸情況的檢查。在檢查的過程中需要對(duì)熔斷器底座的卡彈壓力進(jìn)行檢查，確保其擁有良好的接觸面積，若熔斷器卡彈壓力較低時(shí)，則可以采取對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行臨時(shí)處理。同時(shí)在設(shè)備大檢修的過程中，更換熔斷器底座。

其次，需要檢查電壓互感回路二次刀閘輔助接點(diǎn)的接觸情況。當(dāng)一二次刀閘接觸不良的情況下，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致電壓互感回路出現(xiàn)故障現(xiàn)象。在設(shè)備運(yùn)行的過程中，可以對(duì)一二次刀閘機(jī)械轉(zhuǎn)換情況進(jìn)行臨時(shí)處理，并在設(shè)備檢修的過程中通過對(duì)接點(diǎn)接觸的轉(zhuǎn)換調(diào)整，或者更換等方式，確保輔助接點(diǎn)的接觸良好，從而減少電壓互感回路問題的出現(xiàn)。

再次，為了進(jìn)一步減少人為因素導(dǎo)致的缺陷，在展開電壓互感回路改造的過程中，需要對(duì)配線和改線工作進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。一方面需要做好前期的安全保護(hù)措施，另一方面則需要對(duì)電壓互感回路進(jìn)行絕緣保護(hù)，然后展開技術(shù)交底，以確保現(xiàn)場(chǎng)施工人員能夠規(guī)范展開作業(yè)。同時(shí)，在電壓回路檢修的過程中，需要確?；芈方泳€的緊固情況，并對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)、接觸情況進(jìn)行檢查，當(dāng)接觸存在一定問題時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整或者更換，以減少相關(guān)問題的出現(xiàn)。

最后，需要確保二次回路的一點(diǎn)接線，以及與三次回路的相互獨(dú)立。由于在電壓互感回路中，二次回路的接線通常與三次回路的中性線共用一根電纜芯，很容易導(dǎo)致二次回路存在對(duì)應(yīng)的缺陷。在現(xiàn)代變電器改造的過程中，微機(jī)保護(hù)的應(yīng)用導(dǎo)致二次回路與三次回路共用中性線，很容易產(chǎn)生零序方向保護(hù)誤動(dòng)的現(xiàn)象。

3.3 直流回路處理

直流回路缺陷的處理過程中，需要根據(jù)不同的缺陷問題采取針對(duì)性的處理方式，具體包括以下幾方面：

1）操作回路缺陷的處理。該回路的處理過程中，首先需要了解直流互感回路的控制原理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)控制時(shí)的指示燈信息進(jìn)行梳理，并對(duì)斷路器的工作條件進(jìn)行全方位的梳理，從而找出相關(guān)問題的產(chǎn)生原因，并針對(duì)性地調(diào)整操作回路缺陷，使相關(guān)問題得到有效解決。

2）直流回路接地缺陷的處理。首先，需要對(duì)出現(xiàn)該缺陷的部位進(jìn)行全面調(diào)查，斷開支路電源，并對(duì)絕緣體的磨損情況進(jìn)行檢查。一方面需要通過巡檢的方式確保檢測(cè)過程的可靠性。另一方面，在直流回路接地缺陷的檢查過程中，其最終的檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果可能存在一定的延時(shí)，因此不能與斷開支路時(shí)的電源檢查同時(shí)展開；其次，需要采用萬用表監(jiān)控直流母線的電壓情況，當(dāng)該支路電壓斷開時(shí)，直流母線的電壓會(huì)有所升高，也就表示該支路存在直流接地情況。在查找的過程中需要注意：先對(duì)電纜進(jìn)行檢查，然后展開裝置的檢查；先對(duì)老化設(shè)備進(jìn)行檢查，然后再對(duì)新設(shè)備進(jìn)行檢查；先檢查室外設(shè)備，然后檢查室內(nèi)設(shè)備。確定直流回路接地缺陷的所在，然后對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整[7]。

3）在直流電源缺陷的情況下，首先需要查明短路的原因或者接線錯(cuò)誤的具體情況，在排除短路原因和接線錯(cuò)誤情況時(shí)，重新恢復(fù)空氣開關(guān)或者更換熔斷器，即可解決相關(guān)的問題。

4）信號(hào)回路的缺陷通常比較明顯，在發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題之后，需要及時(shí)更換對(duì)應(yīng)的信號(hào)元件，有效處理相關(guān)問題。

3.4 斷路器控制回路處理

首先，斷路器控制回路存在缺陷的情況下，應(yīng)當(dāng)檢查控制電源是否正常工作，根據(jù)操作箱的指示燈判斷控制回路是否存在缺陷、故障。并檢查分合閘回路的接線和信號(hào)觸點(diǎn)是否正常，檢查信號(hào)回路的工作狀態(tài)，出現(xiàn)異常情況時(shí)采取對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行處理；其次，需要使用萬用表在開關(guān)機(jī)構(gòu)上對(duì)分合閘線圈電阻進(jìn)行檢查，確定其是否符合廠家出廠的規(guī)格，若數(shù)值正常的情況下，則分合閘線圈沒有問題，若不正常，則需要及時(shí)更換分合閘線圈。此外，當(dāng)分合閘線圈完好，而繼電保護(hù)存在空開跳閘的情況時(shí)，需要對(duì)分合閘回路進(jìn)行檢查，尋找是否存在短路點(diǎn)，并通過絕緣檢查的方式逐級(jí)排除短路情況。

4 結(jié)束語

綜上所述，繼電保護(hù)裝置存在缺陷的情況下，很容易導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動(dòng)或者拒動(dòng)。而該裝置通常會(huì)應(yīng)用到發(fā)電廠站的保護(hù)作業(yè)中，其正常工作狀態(tài)決定該發(fā)電廠站是否能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，因此需要盡快消除繼電保護(hù)裝置的缺陷問題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置存在缺陷時(shí)，短時(shí)間無法消除或者控制缺陷，則需要采取停運(yùn)的方式及時(shí)排除相關(guān)的問題。從而為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供可靠的保障。而相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)充分重視繼電保護(hù)二次回路中較為復(fù)雜的接點(diǎn)、接線情況，并做好繼電保護(hù)裝置的施工質(zhì)量管理，進(jìn)一步減少人為因素對(duì)繼電器工作帶來的不良影響。