变电站继电保护二次回路在线监测及线路故障诊断研究

变电站继电保护二次回路在线监测及线路故障诊断研究

越祖伟

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒电业局 内蒙古自治区锡林浩特市 026000

摘要：继电保护二次回路是变电站的核心部分，为了保证变电站正常作业，提出了二次回路线路作业状态监测和诊断研究。传统的监测诊断方法采用人工监测模式，以物理信号作为判断依据，得到的监测诊断结果可靠性较低。随着智能化操控技术的快速发展，以数字信号信息采集与分析，取代了传统监测诊断方法，提高了诊断准确性。本文利用网络报文记录分析装置，在线路调度端展开故障诊断分析。

关键词：故障诊断；在线监测；二次回路

引言

相较于常规变电站，智能变电站的显著特征是二次设备网络化，即以数字信号取代物理电气信号、以通信网络取代传统二次回路。显然，对网络报文的有效监测和分析是开展智能变电站继电保护故障诊断处理的主要途径。当前，一般的网络报文记录装置能达成报文存储、网络流量监视等功能，但由于智能变电站的各类实时信息过于庞杂，使得依靠该类装置进行二次回路故障特征辨识的专业运维人员未能作出直观的定量和定性分析。因此，构建二次回路在线监测与故障诊断系统，对核心报文数据进行深度挖掘，形成完整的二次回路预警和分析策略很有必要。

1开展变电站继电保护二次回路隐患排查的重要意义研究

继电保护是当前电力系统为了保证变电站运行稳定性而采取的重要保障措施，该装置在加装以后，如果变电站运行过程中出现异常或故障，就可以对其立即做出反应，释放警报信号，同时隔离已经发生故障的部分，避免造成更为严重的损失。二次回路是当前变电站继电保护应用较为普遍的一种信号传输结构，其主要作用是可以实现对故障信号的传输，因此二次回路的运行稳定性会直接关系到继电保护的效果。变电站继电保护在运行过程中发生的故障种类较多，其中较为常见的是短路、断路以及接触不良等情况。这些情况的存在很大程度上会导致继电保护无法发挥作用，最终影响到电力系统的正常运行，造成供电稳定性下降。因此，积极开展变电站继电保护二次回路隐患排查对于当前我国电力系统的正常运行具有重要意义。

2变电站继电保护二次回路在线监测及线路故障诊断研究

2.1测试内容及方法

本次测试主要对系统的信息采集、故障诊断及故障警告3项功能进行测试，以下为功能测试方法概述：（1）信息采集功能测试：利用网络报文记录分析装置采集线路1、线路2电压数值，观察接收端数据与实际数据是否相同，从而判断信息采集功能模块中数据过滤机筛选处理是否发生作用。（2）故障诊断及故障警告功能测试：分别对SV/GOOSE链路、交流回路作业状态是否发生故障进行判断。如果发生故障，则观察是否发出警告。

2.2确保相关元器件的质量，保障运行效果

正如上文所述，受到近些年我国电力系统技术进步等因素的影响，各种新型电力设备在实际使用过程中得到广泛普及。这就使得二次回路在进行设计过程中其内部结构的复杂性也有所提升。该装置要想正常运行，其涉及到的部件种类和数量也在不断增多。这些元器件的质量直接关系到继电保护二次回路的运行效果。因此，在后续的发展过程中必须积极强化元器件的质量管控工作。首先，要强化相关技术人员的水平，在进行质量检查过程中能够充分意识到该项工作的重要意义，从而加强重视。其次，针对二次回路中的所有元器件，要建立起严格的质量审核标准，尤其是要对其重要性能进行严格审查，在审查合格以后才能进行使用，从而保障二次回路安装以后的运行效果。

2.3交流回路层面

实现二次回路交流量在线监测的总体方针是将网络报文记录装置和继保设备采集的交流量作比对分析。具体如下：①对继保设备经由MMS上传的双AD采样值和双重化保护的两套采样值进行比较，若差值不越限且无继保采样告警，则认为双AD采样或者双重化保护的交流二次回路无异常；②若差值越限，但继保采样未告警，则认为至少有一套继保的交流回路是不正常的，并给出具体详情。将网络报文记录装置的SV和继保设备通过MMS上传的采样值进行比较，若最大差值不越限，且两类设备都不发SV断链告警，则视SV二次采样回路无异常态。当继保采样回路无异常，但网分装置和保护设备之间的采样值差值有越限情形，则认为网络报文记录装置的交流采样回路出现异常，并给出具体详情。

2.4电路互感设备回路隐患的处理方法

在电力领域中，当有关工作人员对电路互感设备的隐患开展排查工作的过程中，假如电路互感设备中具有品质问题，那么在开路状况下，就会使得回路中的有关设施出现异常隐患。在这个过程中，工作人员一定要明确电路互感设备出现的隐患，并且以隐患的实际状况为基础，利用科学的手段来解决隐患。与此同时，假如是电路互感设备的端子出现了故障，就要及时请求专业的电力工艺员工来断开电路互感设备的连片，避免产生安全隐患。除此之外，假如电流互感器具有一定的品质问题，工作人员要及时弄明白电路的具体状况，进而对问题开展解决工作，值得重视的一点就是，在对问题开展解决工作的过程中，一定要及时关闭互感设备的回路。

2.5积极强化回路负荷的检修

较高的回路负荷可能会导致电力系统继电保护二次回路发生故障。因此，在实际运行过程中要对电流互感装置以及线路的负荷情况进行严格控制。可以通过检修来获得相关信息。当出现超负荷运转时，可以通过降低线路电阻，调节电流互感装置等方式降低负荷。回路负荷的检修是保障电力系统继电保护二次回路正常运行的重要基础。通过对这一问题进行检修，可以有效的提高电力系统继电保护二次回路运行的稳定性，保障该装置的运行寿命。

2.6保护动作诊断

为了充分发挥保护线路功效，需要保证保护装置的保护动作始终处于正常作业状态。所以，在诊断二次回路作业是否异常的同时，还需要诊断保护动作。本系统采用综合分析法，对线路保护装置动作诊断进行研究。其中，校验指标有3个，分别是保护出口时间差、装置整组时间特性、动作元件一致性，分别对这3个指标进行校验，而后设定权重，根据指标对保护装置作业的影响大小，给出综合判断，从而最终确定当前保护动作是否发生故障。例如，某二次线路发生故障，其对多个支路的运行有所影响，而当前保护动作无法实现同时作业，选择影响较大的支路进行保护，此方案不会对线路的继续运行造成影响，则判定当前保护动作无故障。

结语

本文通过对当前变电站继电保护二次回路中存在的一些故障隐患问题进行研究可以发现，继电保护是保障变电站正常运行的重要基础，因此在实际开展工作过程中必须充分意识到故障隐患排查工作的重要性。通过故障排查，可以有效避免二次回路中出现故障误报等情况，使得其可信度得到有效提升。同时，为了改善当前我国变电站继电保护二次回路隐患排查工作中存在的问题，必须依据实际情况，强化重点，提高技术创新，积极采用各种新型隐患排查技术，强化排查效果，从而保证变电站继电保护二次回路在实际开展工作过程中能够充分发挥作用，真正起到良好的保护效果，为电力系统正常运行奠定坚实的基础。

参考文献

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