变电站二次回路运行异常与故障处理技术分析

变电站二次回路运行异常与故障处理技术分析

陈有忠

云南电网有限责任公司楚雄供电局变电管理所云南楚雄675000

摘要：随着我国经济的发展和工业技术的不断进步，国家对电网的建设也逐步加快了科技强网的步伐。变电站的二次系统是保障变电系统的重要防线之一。随着市场经济的发展，对变电站的安全和可靠性提出了更高的要求，近些年电网发展出现大电网、超高压、交、直流输电，新能源发电上网，电力系统出现多样化发展格局，电网结构复杂，保护配置更加复杂化，电网中继电保护及二次回路完好性及准确动作关系到电网安全。本文对变电系统中二次回路运行中出现的异常和处理技术的分析。

关键词：变电站；二次回路；故障处理

引言

随着智能化电力技术的快速发展，电力系统的复杂化和智能化，电网出现故障的概率大大增加，严重影响了整个电网的运行的稳定性和安全性。对于二次回路系统来说，有着各种接线繁复、系统复杂的特点，使得整个系统很容易出现故障的和异常，二次回路及继电保护和自动装置的安全稳定对供电可靠性和电网安全是至关重要环节，因此，做好变电站二次回路故障分析和处理技术有非常重要的实际意义。

1、变电站二次回路常见异常现象及原因分析

1.1交流失电

保护或自动装置交流失电会造成装置告警或闭锁，发出告警信号和电压或电流回路断线信号。交流失电包括失去交流电压和交流电流断线两种情况。

1.1.1交流失电主要影响以下保护和自动装置

（1）交流电压消失主要影响距离保护、方向高频保护、零序保护、复合电压闭锁过电流保护、零序电压闭锁零序过电流保护、备用电源自投装置、故障录波器等接入电压量的保护和自动装置。

（2）交流电流消失主要影响相差高频保护、光纤差动保护、母差保护、变压器差动保护、失灵保护、零序保护、电流速断和过电流保护、零序横差保护、故障录波器等接入电流量的保护。

1.1.2交流电压消失的现象和原因

1.1.2.1交流电压消失的现象

“电压互感器回路断线”光字牌亮，警铃响，有功功率表指示不正常，电压表指示为零或三相电压不一致，电能表停走或走慢，低电压继电器动作，同期鉴定继电器发出响声等。除上述现象外，还可能发出“接地”信号，绝缘监视电压表指示值比正常值偏低等。

1.1.2.2交流电压消失的原因

①电压互感器高、低压侧的熔断器熔断或小开关跳闸。②电压回路接头松动或断线。③电压切换回路辅助触点和电压切换开关接触不良。其所造成的电压回路断线现象主要发生在操作后。主要有：电压互感器隔离开关辅助接点接触不良、回路断线；双母线接线方式，母线侧隔离开关辅助接点接触不良，这种现象常发生在倒闸操作过程中；电压切换继电器断线或接点接触不良、继电器损坏、端子排线头松动、保护装置本身问题等；交流切换回路直流电源熔断器熔断或小开关跳闸；误操作，在电压互感器二次侧未并列的情况下将电压互感器停运。

1.1.2.3交流电流回路开路的现象和原因

电流互感器是将大电流变换为一定量标准电流（1A或5A）的设备，正常运行时是接近于短路的变压器，其二次电流的大小决定于一次电流，若二次回路开路，二次电流等于零，一次回路所产生的磁势将全部作用于励磁，二次线圈上将感应很高的电压，峰值可达几千上万伏，严重威胁人身和二次设备的安全。同时，由于磁饱和，铁损增大，发热严重，易烧损设备，也易导致保护的误动和拒动。因此，电流回路断线开路是非常危险的。

（1）交流电流二次开路的现象：①三相电流表指示不一致（某相电流为零），功率指示降低，计量表计转慢或停转。②差动断线或电流回路断线光字牌亮。③电流互感器二次回路端子、元件线头等放电、打火。④电流互感器本体有异常声音或发热、冒烟等现象。⑤二次电流回路、二次设备有放电、冒火现象，严重时绝缘击穿。⑥由负序、零序电流启动的继电保护和自动装置频繁动作，但不一定出口跳闸（还有其他条件闭锁），继电保护和自动装置闭锁（具有二次断线闭锁功能）、误动或拒动。⑦仪表、继电保护和自动装置等冒烟烧坏。

（2）二次开路的原因：①二次设备（如继电器、端子排等）部件设计制造不良或安装不良。②修试工作失误，如二次电流回路的线头漏接或未接好，验收时又未能发现，造成开路。③二次电流端子接头压接不紧，长时间氧化、振动或回路电流大造成接线发热烧断。④室外端子箱、接线盒进水受潮，端子螺丝和垫片锈蚀严重，锈断或发热烧断。⑤电流端子操作错误或未拧紧等。

2、继电保护和自动装置常见异常现象及原因分析

2.1装置告警灯亮

保护装置告警的原因主要有：

（1）装置软件故障。

（2）装置硬件自检故障或内部通信出错。

（3）TV断线、使TA断线或极性错误等。

（4）断路器或隔离开关等位置开入异常。如某些型号的保护功能投退后未复归，保护定值区改变后未复位确认，母差保护隔离开关变位后未复归确认等。

2.2装置闭锁

当自检到硬件出现严重故障时，例如：RAM异常、程序存储器出错、EEPROM出错、定值无效、光电隔离失电报警、DSP出错和跳闸出口异常、光纤通道故障等情况时，保护装置不能够继续工作。此时闭锁所有保护功能，并且“运行”指示灯熄灭。

2.3高频或光纤保护通道异常

通道异常时，发出通道异常信号或高频测试时信号显示不正常。

2.3.1高频通道异常原因

（1）对端收发信机异常或故障。

（2）高频收发信机故障。

（3）线路载波故障或导频消失。

（4）由于天气等环境因素影响，通道信号衰减过大。

（5）功率放大器电源未复归，信号不能复归。

（6）高频通道受严重干扰，如线路结合滤波器内部避雷器击穿放电，产生高次谐波，影响高频保护，造成高频保护频繁发出信号。

（7）结合滤波器接地隔离开关工作后未拉开。

2.3.2光纤通道异常的原因

（1）光端机故障。

（2）光纤接头断开。

（3）光纤中继设备设备故障或断电。

2.4液晶、灯光显示不正确或消失

液晶、灯光显示不正确或消失的原因有：

（1）液晶屏幕或灯泡故障。

（2）装置故障或异常。

（3）装置电源中断。

2.5重合闸未充电

重合闸未充电会造成线路瞬时故障开关跳闸后不能重合或备用电源自投装置在母线失电后不动作，造成不必要的停电事故。重合闸充电不正常的原因有：

（1）重合闸装置失去电源。

（2）位置继电器线圈或开关辅助触点接触不良。

（3）重合闸装置内部时同继电器，中间继电器线圈断线或接触不良。

（4）重合闸装置内部电容器或充电回路故障。

（5）重合闸连接片漏投、接触不良或者重合闸闭锁连接片误投入。

2.6时间误差过大

装置时间误差过大会造成保护动作后动作时间记录错误，影响对事故的分析判断，可能造成事故处理延误或错误。装置时间误差过大的原因有：

（1）内部时钟装置故障。

（2）GPS校时装置故障或连接不正常。

（3）运行维护不当，长期未校时或校时错误。

2.6.1故障录波装置异常的现象。

（1）录波装置在事故时不启动。

（2）录波器后台电脑死机。

（3）录波器频繁启动。

（4）显示器黑屏。

2.6.2故障录波装置异常的主要原因

（1）交流回路异常。

（2）电源中断。

（3）装置硬件故障。故障录波装置异常

（4）装置软件缺陷或感染病毒。

2.7继电器接点粘连、冒烟、声音异常

（1）继电器运行时间过长，接点老化或烧损会造成接触不良或粘连，继电器发出异常声音。

（2）继电器线圈过热会造成线圈冒烟烧损。

3、结束语

随着社会经济的不断发展，电能的需求也在不断提高，因此对电力系统也提出了更高的要求，我国的电力系统目前还处于高速发展的阶段，变电站对于电力系统而言是必不可少重要组成部分，变电系统中二次回路的异常会引发整个系统的瘫痪，后果不堪设想，为保证电力系统的正常运行，本文对引起变电站二次回路运行异常的原因以及故障处理技术进行了分析，希望能够在变电站的实际应用中有借鉴意义。随着电网科技的不断发展，故障处理技术也呈现出网络化、数字化、智能化，微机化，保护、控制数据测量和通信一体化的发展趋势。

参考文献：

[1]变运行现场技术问答，张全元主编—中国电力出版社.