继电保护电气二次回路常见隐患与排除

继电保护电气二次回路常见隐患与排除

刘峰

关键词：继电保护；电气；二次回路；隐患与排除

1引言

随着科学技术的不断发展和进步，微机保护逐步取代了传统的晶体管型继电保护装置。因电气保护设备缺陷引起的各种问题，需要通过相应设备应用，自我检测手段的高端化和闭锁功能来解决，但是在继电保护的过程中，虽然以上手段可以大大降低故障的概率，但是还未能完全解决掉，为了进一步解决这些问题，还需要对继电保护二次回路的常见的隐患和排除方法做全面深入的了解。

2继电保护电气二次回路概述

二次回路对一次回路进行检测，并根据检测结果掌握一次设备的运行情况，可以有效地掌控一次设备的健康状况，如果一次设备出现问题，出现故障的部分在二次设备回路的干涉下就会自动地中止工作，因此，如果二次回路出现故障，会影响到整个电力系统，甚至产生很大的破坏作用。

在发电厂和变电所中，一次设备指的是与生产和输配电能直接关联的设备。一次系统指的是和一次设备连接的系统。二次设备是一次设备的辅助设备，是用来对一次设备进行监视、测量、操纵、控制和起到保护作用的。继电器、控制开关、控制电缆、操作电源、和小母线等都是二次设备。二次回路指的是与二次设备连接成的回路。二次回路也叫二次系统，二次回路是用来控制开关断路器、信号灯、指示牌等的回路，正常运行时电流较小，通常情况下电压低于主回路电压。

3继电保护电气二次回路故障危害

电力系统的继电保护装置的主要作用是在系统出现故障或异常情况时，在最短的时间和最小的区域内，自动将故障设备从系统中切除并发出信号告警给运维人员，尽可能地降低设备异常、故障造成的影响。而当继电保护二次回路或中存在一些隐性故障时，就可能引起保护装置误发信号，干扰运维人员和信号监控人员的正常工作，或者装置发生误动作，就进一步扩大了故障范围，严重时可能导致电力事故。在变电的实际的工作中，二次回路运行时出现的故障和缺陷，大多是由于工作人员在变电站设备的安装、调试、检修等过程中，操作不规范、接线不正确等人为因素造成的。因此，我们有必要二次回路进行检测，尽可能降低二次回路发生故障致使保护装置不能正确动作的风险，最大力度保障电力系统安全可靠运行。Ｗ差动保护故障所造成的几种不利影响说明二次回路运巧故障带来的影响：

(1)导致线路受损。如果发生严重的差动保护故障，差动保护功能就失去了作用，差动保护不再具备对于切断故障线路方面的能力。送些故障在程度严重时将导致维电保护系统危及缺陷，必须立即处理解决，给变电站内操作人员的正常工作造成干扰。

(2)影响差动保护安全性。差动保护故障后，对电力系统作业产生强大的干扰，引起保护装置发生错误动作Ｗ。差动保护装置在发生故障之后容易给差动保护正常启动带来影响，对电网系统运行造成极大的威胁。

(3)对电能测量和各种设备的测量值造成破坏。送种不利因素主要是针对计量和测量的，在电网高压设备运行过程中需测量各相电压电流值，计算功率Ｗ获知设备运行状况和输送电能的能力。而数据采集受损之后则会影响到测量电能数据的准确性

4继电保护电气二次回路隐患分析

如果电气继电保护保护二次回路系统发生断线，继电保护系统将无法正常工作，因为系统没有办法获得足够高的正常运行需要的电压，所以获得信息将有很大的误差，导致相关数据错误。电气二次回路中，电压互感器、电流互感器二次回路发生故障，都会影响到所接入测量表计和保护装置的正常工作，甚至导致保护装置误动和拒动情况的发生，使电力系统的安全稳定运行受到严重威胁。

4.1保护误动由直流接地引起

当直流系统有接地的情况发生时，相关二次回路中所涉及到的各继电器的正常工作受到影响。当直流系统对地电容增大到一定数值时，继电器动作电压低于直流负母线对地电压时，直流系统如果有一个点接地有可能会导致继电器误动。直流系统的负对地电压和负对地电容的大小，决定了在二次回路发生一点接地时，有没有可能会有出口继电器误动的发生。

4.2保护误动是由二次回路电磁干扰引起的

中间继电器是某些关键回路动作出口的核心部分。这些关键回路包括：远切、远跳，变压器电抗器非电量保护。如果这个环节出现了干扰，会导致保护装置误动或拒动情况的发生，进而影响一次系统的稳定运行。

4.3三误事件

三误事件（误整定、误碰、误接线）会使继电保护装置产生不正确动作。继电保护装置现场整定值和继电保护定值单的一致性是继电保护正确动作的基本保证。由于各种原因，保护整定定值和实际数据不符，导致电网中有安全隐患的存在，引起保护动作不正确。在现场工作中，继电保护人员因为没有全面分析危险点，安全措施没有执行到位，没有有效地隔离重点危险回路，误碰二次回路，引起保护装置误动。二次回路误接线会使保护装置产生异常动作。

4.4二次回路检修维护工作没有做好，没有及时发现问题引起的保护误动作。

在日常检修工作中，因为种种原因，比如专业没有明确分工、工作做得不仔细等引起检修项目不全面，有很多项目没有检修到位。比如：中间继电器、时间继电器等这些微机保护装置以外的继电器与保护装置能否正确动作紧密相关。很容易忘记检测，或者不能及时发现继电器损坏，也会导致保护不正确动作。

4.5检修过程不当也会引起二次回路故障

对电流互感器二次回路接线端子进行排查的时候，如果防护不到位或者用力过大，端子接线端头压接处就会损伤断裂。工作人员检查不仔细，没有发现问题，隐患依然存在。技改、基建项目遗留下的问题,也是隐患的一部分。保护装置二次接线图的设计没有达到规范的要求，存在缺陷引起的故障和隐患。这证明工作人员工作不专业，在机组安装调试的审查时操作不规范，会引起二次回路故障。

4.6原件老化引起故障隐患

在继电保护电气二次回路运行过程中，还有一个导致整个系统出现安全问题的重要因素就是原件老化问题。相关部门需要根据具体情况进行控制和管理，避免整个系统运行效果出现问题，产生安全隐患。

5继电保护电气二次回路常见隐患排除

5.1继电保护电气二次回路检测方法

在设备投运送电前用万用表测量高压设备的交流回路，从端子箱的端子排接线到二次保护装置的端子，然后接通电流进巧试验，检测各段通路以验证没有开路。打开保护屏内的电流连片，在其两端加电流，电流值为1A。在两个端子上连接电流表。电流互感器二次阻抗很大，因此接通的电流将通过电流表形成回路。如果电流表指示电流大于1A，则说明电流回路的连接良好，否则就是存在开路故障。这种方法是以电流回路为基础，主要存在的问题是无法对电流互感器的极性进行判断。将上述传统检测二次回路方法进行一些改进，就可用于判断电流互感器极性。用电流表测量电流互感器根部出线端子对地的电流。屏柜内电流的公共端Ｎ已经为接地状态，所电流将通过电流表直接与大地和保护屏柜形成回路。进行测试时，需要打开连片，对两端加1A的电流，电流表分别接一次侧的两个端子，作为电流互感器的出线端的端子电流应为1A。

为对二次回路进行全面的检查，需要对原有的检测方法进行改进，现在提出了以下方法：在高压设备一次回路设置几个短路点来模拟电气设各在正常运行和发生故障的情形。采用外加（380V）电源电压的方法，与被检测的设备的，阻抗构成闭合回路，并使用高精度的测试仪器，在该设备的二次回路上进行测量就可以获取该外加电源在被测的二次回路上形成的电流和电压信号，再使用仪器对电流和电压进巧分析和处理，进行回路检测之前，我们先将主变的低压侧进行三相短接，高压侧外接交流电压，对电流互感器的端子、接线进行检查确认，必须确保二次侧没有开路以免造成设备损坏。然后对高压侧给上交流电压，此时变压器的内部将产生短路电流。观察各侧电流的幅值和相位，比较差流的大小。产生电流的大小应躲过主变差动保护的动作电流，使差动保护不要动作或发信号。这样的方法就可Ｗ验证主变差动保护回路接线正确，电流互感器接线正确。

5.2由直流接地原因造成的保护误动

增大继电器的工作电压，直流系统负对地电压小于等于百分之五十时，在对地绝缘良好情况下。直流系统会发生一点接地，继电器不会误动作。提高继电器的动作功率，增大了继电器动作功率，它的阻值就相应减小，抗电容冲电放电的能力越强。保护动作时间适当延长。直流系统对地分布电容降低，直流对地绝缘水平需要提升。直流对地分布在电容比较大的时候，直流系统绝缘监测仪低频量输入量选择不合适，有可能有保护误动作产生。

5.3检修过程不当引起二次回路故障

对于二次回路电磁干扰造成的保护误动作,需要取消重要开入开出回路使用的“光耦”，使用大功率慢速继电器来替代，这种继电器启动功率需要大于5W。此外，应该总结经验教训，进一步加强继电保护校验工序卡检验项目的完善，使设备维护全面覆盖，确保没有未检修的设备。在对继电保护电气二次回路隐患进行排查的时候，需要重点检查二次回路的各接线端子，尤其是电压、电流二次回路的各端子接线、连接片。二次端子盒内的接线要仔细检查，对二次回路中所涉及各设备的型号和准确度等级要认真按规程校验并传动，使继电保护电气二次回路的安全可靠性得到保障。

5结语

继电保护电气二次回路运行中的隐患及常见故障主要是由保护误动由直流接地、二次回路电磁干扰、三误事件、二次回路检修维护工作没有做好、检修过程不当、原件老化等原因引起的，需要在对继电保护电气二次回路的常见隐患进行排除时，针对不同的原因采取不同的保护措施，确保继电保护装置的正常运行。

参考文献：

[1]杨雯，杨佳杰.继电保护二次回路故障实例分析[J].技术风，2011.

[2]杨博.发电厂继电保护装置故障案例的特点分析及建议[J].热力发电，2010.