浅谈电力系统电气二次回路的故障与防范策略赵强

浅谈电力系统电气二次回路的故障与防范策略赵强

赵强

芜湖国能电力工程有限公司安徽芜湖241000

摘要：伴随着我国用电需求的不断攀升，对电网系统的要求也越来越多，在这样的背景下我国也开始了大刀阔斧的电网改造工程，这一升级一方面是提高电力系统负荷、增大电力产能，另一方面则是大力引入智能化、自动化、信息化系统，加快智能电网建设，提升电网运行效率，保证电力系统的安全、稳定运转。电网的大规模改造也给电气二次回路提出了新的要求，在引入智能化电网的概念后，二次回路也需要更高的逻辑性来满足控制需求，这也体现出二次回路的重要性。但是在国家电网的运行过程中，电气二次回路一直有着较高的故障率，这也严重影响了电力系统的稳定运行。在电力系统的故障中，一小部分是由于一次系统各个设备自身的故障，而其他大部分则是由于电气二次回路的故障所引发的，因此，电气二次回路的故障防范对于电力系统的正常运转就显得尤为重要。本次研究正是在这样的背景下展开的，主要对电力系统电气二次回路的故障进行了分析，并提出防范二次回路故障的具体措施。

关键词：电力系统；二次回路；电网建设

1电力系统电气二次回路的分类

电气二次回路是对电力一次系统进行监视、控制、保护和调度所需要的自动监控设备、继电保护装置、远动和通信设备等组成的辅助系统，其特点是低电压、小电流，以信息系统、辅助系统为主。电力系统电气二次回路的种类复杂，如按电源性质对二次回路进行分类，则可以分为以下三类：（1）交流电流回路：主要由一次设备电流互感器、二次侧供电给测量仪表及继电保护等所有电流元件构成的回路；（2）交流电压回路：由一次设备电压互感器、二次侧及三相五柱电压互感器开口三角、供给测量仪表、继电保护、信号电源等构成的回路；（3）直流回路：输出经变压、整流后的直流电源，作用于继电保护和自动装置等信号电源与操作电源。若按照电气二次回路的用途进行分类，则可以将其分为以下四类：（1）测量回路：主要用于测量电气设备的电流、电压、电阻、电能、温度等运行参数；（2）信号回路：主要用于传输监控LCU等自动装置信号，包括开关断路器位置、自动装置状态等；（3）操作回路：主要包括控制开关、熔断器、继电器、接线端子等从操作电源到断路器线圈之间的所有电器元件，用于断路器和隔离开关的电气闭锁与操作等；（4）通讯网络：主要用于自动装置、监控装置、继电保护装置之间的通讯联结的电气回路。

2电气二次回路常见故障及防范措施

2.1电流互感器故障和防范措施

在电气二次回路实际运转过程中，最为常见的故障为电力互感器二次回路，其中二次开路是最典型的代表，故障表现为多点接地。电气二次回路一旦发生电流互感器二次开路故障，回路仪表数值显示将变为零。如出现仪表显示时有时无，则可判定为接触不良引发的半开路故障。电气二次回路仪表指示异常，电流互感器会在运行过程中产生比较大的噪音和振动，部分严重情况甚至出现起火、冒烟、发热等问题，在电流互感器二次回路端子以及元件线头的位置还会出现放电或打火现象。针对电流互感器存在的故障问题，技术人员需要结合现场实际情况查找出现电流回路故障的位置，准确判断故障是否会对保护设备产生影响，及时通知调度，避免出现保护误动的情况。同时，为降低二次回路电压，技术人员可以减少一次负荷电流数值。如电流互感器故障比较严重，需要进行负荷转移并配合停电措施，在无法停电的情况下，需要严格依据电路设计图纸，将电流互感器与质量较好的短线进行连接，形成二次短路的效果。技术人员需要对开路点的位置作出准确的判断，并及时采取检查处理措施。在操作过程中如存在火花，表明短接有效，据此可判断短接点下方位置的回路为故障点。为保证操作安全，技术人员需要站立在绝缘垫的位置上，保证绝缘效果。针对电力系统存在的装置误动的问题，主要原因交流回路位置的中性线出现故障。在电力系统稳定运行的过程中，三相电压和三相电流显示为完全正常，装置误动无法及时发现，出现故障问题无法及时报警，但系统内部会产生零序分量，一旦中性线断开，零序分量对应的回路将会同步断开，产生装置误动，为此应当在实际检测过程中制定合理的预防措施，对电阻进行细致的检测。在操作过程中，采用万用表对连片两侧位置的A、B、C电阻以及N相直流电阻进行系统检测，如两侧电阻数量大致相等，可以确定交流回路中未出现开路。

2.2继电保护和控制回路故障和防范措施

发生断路器位置的控制电源故障，将会导致设备无法正常稳定运行，在自动控制电源消失的情况下，系统能够及时发出警告，需要技术人员进行故障的准确处理。产生断路器故障的主要原因为控制电源开关误拉开、电源线路接触不良、直流母线位置存在断点、回路短路跳闸等，针对此类问题，在故障防范过程中需要加强对合闸回路、跳闸回路进行及时监控，一旦出现合闸或跳闸故障时，第一时间发送控制回路断线信号。产生控制回路断线问题主要原因为回路监视器接触不良、断路器合闸回路闭锁接触连接不良、控制开关触点接触不良等，控制回路断线信号无法及时发送，系统的合闸和跳闸过程将会出现故障问题，同时当系统的控制开关接触点不良或保险丝烧断将会导致合闸无法顺利进行。针对控制回路以及继电保护故障，跳闸压接板、螺丝松动、二次线路虚接等方面的问题将会导致继电保护回路出现跳闸出口位置的回路故障，因此要求继电器自身具备良好的保护功能，以此来满足跳跃设备闭锁的基本要求，避免断路器跳跃引发的内部结构受损或引爆的问题。在实际应用过程中，需要加强对防跳断电器电压线圈连接方向的控制，避免出现反接的问题，控制安全启动电流，避免接触不良，保证跳闸装置的信号及时输送至继电器的位置，维护系统的安全稳定。当回路位置未发出报警信号时，需要利用压板对直流电压检测的方法，确保出口回路运行状态的完整性检查，对开路问题实现准确的判断。在检测过程中需要依据合理的顺序，首先检测电压，随后完成对装置出口以及接口位置的检测，将操作箱出口继电器与跳闸出口位置压板进行连接，确保电力设备继电保护的稳定运行，维护电气二次回路的稳定安全。

2.3电压互感器二次回路故障和防范措施

电气二次回路中电压互感器主要存在的问题是二次短路，进而引发二次回路中熔断器出现故障，也会导致快分开关闸出现故障以及断线等问题，当电缆芯出现断线或接触不良的问题，将会造成保护装置出现断线，设备在这种状态下无法发出故障提醒，故障解决存在比较大的难度。为避免类似问题的出现，需要技术人员定期检修电压互感器中的二次回路，对保护屏接地铜排与装置UN点的阻值进行系统的检测，在操作过程中需要使用万用表的直流电阻档位，如检测结果显示为0，表明中心线路完全正常。如电气二次回路多点接地出现问题，可认为电压互感器施工工艺存在问题，技术人员在操作过程中也存在一定的问题。电压互感器二次回路故障产生的根本原因为接地网未产生实质性的等位面，电流流入不同网络后会产生不同的电位差，进而导致系统出现故障，为此技术人员应当加强防范，制定合理的处理措施，避免电气插件出现损失。同时需要对回路中存在短路以及负荷压力进行合理的控制，将母线充电去除，实现发送的效果，加强对系统回路中反冲电流的检测，确保电压负荷加重或互感器出现跳闸时能够有效的保护内部设备。

结束语

通过以上分析可以发现，电气二次回路的故障防范对于电力系统具有重要意义，要想保证电力系统能够持续、稳定地生产、输送电能，就必须保证各个电气二次回路的稳定性，从而能够在电力系统出现异常情况时迅速做出应急反应，降低电力系统事故率。因此，对于电气二次回路系统，必须时刻提醒工作人员严格遵守工作规范，不断提升工作人员专业技能，严格把控二次回路的修改流程，不断降低二次回路故障率，为电力系统的安全、稳定运行保驾护航。

参考文献

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