变电站继电保护二次回路隐患排查方法

变电站继电保护二次回路隐患排查方法

高志明

国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030012

摘要：在变电站运行过程中，为了保证一次设备运行安全，就应该使用相应的电压、电流互感器，将实时运行的一次电气量转换为二次电气量，并通过二次电缆传送至微机继电保护装置。当电力系统发生故障和不正常运行时，继电保护装置能通过控制回路的二次电缆，迅速而有选择性地切除故障元件，保证非故障部分能继续安全运行并及时发出报警信号。因此，加大对变电站继电保护二次回路中可能存在隐患的排查力度，将有效确保继电保护装置的稳定运行。但是，随着变电站规模不断增大，继电保护二次回路的排查工作越来越复杂。基于此背景，需要及时研究、探索隐患的排查方法，并采取相关解决防范措施。

关键词：变电站；继电保护；二次回路

1 变电站继电保护二次回路隐患产生的原因

1.1 回路误接线

在安装设备过程中，应该保证各线路衔接的正确。但是，如果安装人员自身的专业素质较低，对施工图纸的理解有误，那么在安装过程中就可能会出现接线端子虚接、错接等情况。从类型上划分，当接线错误发生在采样回路中，如二次绕组极性反接、相序错接等，将影响继电保护装置采集正确的二次量，造成保护拒动或误动;当接线错误发生在信号回路中，将使得硬接点信号无法通过测控装置上传至监控后台乃至调度后台，影响无人值班变电站的正常运行;当接线错误发生在控制回路中时，即使保护装置动作，也没有办法出口至断路器，造成拒动。这些都会使得继电保护装置不能够安全、稳定的运行。

对于继电保护装置也没有妥善管理，在对设备进行实验时，相关试验人员也没有按照规定来进行操作，这些都会容易出现安全隐患。在新投变电站或技改项目中，接线错误的现象将比较普遍。

1.2 定值误整定

电力系统的参数有标幺值与实际值两种，若是以标幺值进行定值计算，则计算出的定值会有与以实际值计算出的定值有所不同。在电力生产中，不少保护设备都会经历自动化改造。由于在改造前后厂家可能没有对保护设备的说明书进行更新，造成工作人员未能清晰地对标幺值及实际值的使用情况加以区分，导致定值整定错误。此外，现场的情况和原本设计内容往往不尽相同，勘察设计人员和施工安装人员没有及时沟通，有可能导致继电保护二次回路的设计构想与实际情况发生差异，二次回路在运行时就可能会出现各种安全隐患。

还有一种计算错误的情况，也就是对定值配合的计算出现问题，而这种问题也会让继电保护二次回路出现安全隐患。

1.3 互感器多点接地

(1)电流互感器多点接地。

当同一电流回路存在多个接地点时，因地电位差的影响，回路中会出现额外的附加电流，加剧电流互感器的负载，导致互感器误差增大甚至饱和，这都将影响保护装置采样的正确性，造成保护拒动或者误动。

(2)电压互感器多点接地。

当电压互感器的公用零相小母线N600发生多点接地时，如果系统发生故障，导致地网中流过大故障电流，使得N600两端出现电位差，造成中性点的电压相位偏移，这种情况在二次回路中非常危险，将影响保护采样的相电压与零序电压的相位幅值，从而导致保护拒动或者误动。

1.4 客观因素的变化

在继电保护二次回路过程中，元器件的老化、温度的剧烈变化和工作电源的变化都会为二次回路在运行过程中埋下安全隐患。这些内外因素所导致的安全隐患都是隐藏的，并不容易被察觉。比如电子元器件的特性将在高温环境下受到很大的影响、工作电源的变化也将直接影响到给定电位的变化;二次回路电缆外层的老化脱落，则有可能会造成多点接地或形成寄生回路，无法有效发挥继电保护二次回路的作用;而端子连接片的松动，有可能会引起CT开路等严重故障。

2 继电保护二次安全隐患的排查方法

2.1 端子情况核查

在继电保护二次回路的隐患排查工作中，接线端头的检查是重中之重。日常维护中，工作人员应对照设计图纸，认真核查端子排上的各个端子是否存在磨损、接触不良甚至断裂的情况。在对接线端头开展排查时，工作人员要合理控制力度，避免由于压接用力过度造成接线断裂。

2.2 绕组特性检查

对于新投变电站的设备，二次绕组极性反接、相序错接，记录变比错误等情况较为普遍。为了排查此类别的隐患，对于电流互感器而言，工作人员可以使用升流仪，在一次设备电流互感器处通过恒定的电流，然后将根据变比折算出的理论二次电流与流进保护装置的实际二次电流做比较，若两者大小差异明显，则可判定为互感器变比记录错误;若两者相序不一致，比如往断路器的A相电流互感器通过一次电流，但是保护装置反映的是 B 相或者 C 相有电流，则可判断为相序错接。工作人员还可使用便携式极性测试仪对互感器回路进行极性测试，有效排查二次绕组极性反接这一隐患。此外，对于电流互感器而言，还应开展伏安特性曲线试验。

2.3 回路特性检查

(1)绝缘检查。

工作人员拆除各电压电流互感器的二次回路接地线，使用绝缘电阻表测量各回路的对地电阻大小，记录后分析判断是否达到规定的绝缘水平，排查回路出现多点接地的隐患。

(2)寄生检查。

使用万用表对交、直流回路之间的寄生情况进行核查，每个回路带电与否必须独立，不得受其他回路的影响。排查回路交流与交流、直流与直流或交直流之间发生窜供的隐患。

(3)投运前带负荷测试。

在正式运行前通入能够保证互感器与测量仪表精度的负荷电流，测量各二次回路电气量的幅值与相位，画出向量图分析功角关系。同时还应测量各中性线的不平衡电流、电压，全方位保证保护装置和二次回路接线的正确性。

3 继电保护二次回路隐患的防范措施

(1)继电保护事故的原因是多方面的，有设计不合理、原因不成熟、制造上的缺陷、定值问题、调试问题和维护不良等。要防范二次回路相关隐患，第一步就要健全继电保护整定值的管理。在运行方式发生改变、保护装置切区时都应仔细核对整定值。

(2)对于电气设备来说，如果二次接线出现问题，就直接会影响到电气设备的稳定运转，所以对电气设备的接线校准就显得非常重要。安装人员在安装电气设备过程中，应核实互感器二次绕组的实际排列位置与互感器的铭牌标志、设计施工图纸是否一致，避免因为图物不符而造成接线错误。对于新投产的工程，工作人员应该认真检查各类继电保护装置用的电流互感器二次绕组配置是否合理，防止出现保护死区。工作人员对接线进行校准，全方面检查电气设备的接线校准工作，确保接线安装准确，将能让相关设备能够更好地发挥作用。

(3)维护人员应按规定做好继电保护装置的定期检验工作，每年应检查继电保护二次回路绝缘电路值是否符合要求，做好记录，有缺陷应立即查明原因加以消除。各类继电器应准备充足的备品，按规定要求定期试验，以便发生故障时调换。

(4)组织性措施。构建强而有力的质量控制管理体系，加强对设计、施工、调试三大阶段的监督及管理，加强各环节的排查力度。根据验收标准、流程、规范等要求，编制继电保护安装、调试与定期检验的作业指导书。

4 结语

在变电站运行过程中，继电保护装置有着非常重要的作用，只有保证继电保护装置的稳定运行，及时发现并消除二次回路存在的隐患，避免继电保护不正确动作，才能够让变电站的一次设备能够稳定运行。在日常运维中，继保人员应重点检查电流互感器二次回路的各接线端子，尤其是电流互感器二次端子盒内的接线，要认真校核电流互感器二次端子的准确度等级和型号，严格审核图纸，确保二次接线的正确性，防止误接线和寄生回路的存在。

参考文献

[1] 雷鹏涛.变电站继电保护二次回路隐患排查方法研究[J].中外企业家，2019(32):112-113.