核电站继电保护控制电路卡的检测及维修技术分析

核电站继电保护控制电路卡的检测及维修技术分析

王惇 禇大航

福建福清核电有限公司 福建 福清 350318

摘要：现如今，基于现代社会经济发展背景下，人们生活水平有了很大提升，从而对电力资源使用质量提出了更高的要求。在我国电力系统中，核电站在其中占据着非常重要的地位，而电力系统运行质量主要是受到继电保护装置的影响，同时也能方便各项检测工作的全面开展，一旦电力系统出现了异常现象，可以在第一时间内发出警报。本文主要针对核电站继电保护控制电路卡的检测进行了深入分析，并对各项维修技术进行了探究，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词：核电站；继电保护控制；电路卡件检测；维修技术

目前，我国已经转变了适度发展核电的阶段，开始面向高效安全发展核电的方向发生转变。在核能发电操作中，核电站在其中起到了非常重要的支撑作用，为了保证核电站在运行过程中满足一定的安全性与稳定性，首先需要对核电站电力系统运行状态进行全面了解，并对故障问题产生的原因进行深入分析，从而实现对故障问题的有效解决，降低核电站重要设备受损程度，从而在更大程度上提升电力系统使用安全性。

1. 核电站继电保护控制电路卡件的作用

目前，基于新形势发展背景下，我国核电行业在未来也有着非常广阔的发展前景。但是，在核电站长期运行过程中，因为受到各方面因素的影响，继电保护系统中的电路卡件经常会出现一些故障。在继电保护系统中，电路卡件属于其中非常重要的组成部分，主要可以对线路运行安全性进行全面检测，在检测过程中如果发现机组存在异常状态，就会在第一时间内启动保护装置，将故障发生位置与整体电力系统之间进行分隔，从而方便工作人员进行维修操作，同时也能避免故障问题的进一步拓展。因此，继电保护控制电路卡件使用质量与安全性，与整个核电厂运行安全性之间有着非常密切的联系，如果电路卡件发生了损坏或者是故障现象，那么核电站的正常供电将会因此受到严重影响，如果是在比较严重的情况下，可能会导致设备直接发生破损。因此，如果出现了停机或者是停堆等现象，整个电力企业经济效益会因此受到非常严重的影响。

2. 核电站继电保护控制电路卡件的检测与维修技术

2.1 机电元件失效检测

在核电站继电保护系统当中，继电器与连接器属于其中非常重要的组成部分，主要可以发挥出非常重要的通电操作，在对机械压力充分利用的基础上，可以保证各导体之间可以实现有效连接。基于实际角度上进行分析，在继电保护系统运行过程中，继电器与连接器经常会面临一些故障问题的产生，其运行稳定性与安全性很难得到保障。尤其是对于电磁继电器而言，因为在其中涉及到了机械可动装置，所以在运行过程中很容易会受到磁感应方面的影响。对于电磁式连接器中所涉及到的故障问题，一般主要是发生在线圈和铁芯两个方面，其中故障类型主要有绝缘损坏、铁芯接触不良以及线圈发热受损等形式。而通过对继电保护卡件的合理应用，可以及时对线圈温度以及运行状况等进行全面检测，对于相关的技术人员而言，就可以根据卡件所反映的发热情况，来判定线圈是否被烧毁，在后期维修阶段中，技术人员需要重新完成线圈的缠绕工作。

2.2 板级电路失效分析

通常情况下，对于板级电路而言，也被称作为PCBA，一般失效问题主要体现在了以下两个方面：第一，元器件失效。这种失效问题的产生，主要是因为受到板级电路自身存在缺陷，从而达不到核电站日常工作要求，最终引发元器件失效问题的产生。第二，互连失效。比如，在电路板之间出现了焊点失效问题，或者是板级电路PCB内部存在缺陷，从而导致失效问题的产生。为了能对两种不同的实效问题进行准确判定，对于相关的技术人员而言，可以采取功能测试或者是电性能测试等方法，来对失效问题产生的具体原因进行深入分析，从而采取针对性的维修策略。使用环境温度变化情况与机械应力影响，会加快存在隐患缺陷焊点早期失效，尤其是在面对虚焊的焊点时，很容易面临开路失效问题的产生。因此，在对机电元件失效原因进行判定时，可以外观检查、显微镜分析、红外显微镜以及染色渗透技术等来完成。

2.3卡件状态老化检测

结合目前的实际情况进行分析，在我国电力行业中现有的继电保护控制电路卡件，基本都是从国外采购的，所以需要花费的购货时间比较长，一般从最开始的预定再到后期使用，可能需要经过几个月的时间，所以继电保护控制电路卡件的使用成本相对较高，一般不会随意对拉件进行更换。在继电保护系统运行过程中，通过采取有效的检测以及维修等技术，可以有效降低卡件失效问题发生概率，在一定的时间内，工作人员需要对运行中的库存卡件运行情况进行全面检查，从而保证卡件在实际的运行过程中能够满足一定的安全性与可靠性，如果在检测环节中发现问题，一定要在第一时间内采取有效的措施进行解决，从而恢复卡件的使用性能，同时延长卡件的使用时间，对于核电厂而言，可以有效减少成本方面的投入。在继电保护故障中，卡件电路失效属于一种比较常见的问题，一般导致卡件失效的原因主要体现在了以下两个方面：第一，卡件电路中的元器件失效。一般主要是因为工艺技术达不到核电厂生产要求，或者是在使用之后发生失效问题；第二，连接失效。一般主要体现在焊接点出现失效问题，或者是PCB内部出现故障现象而导致元器件失效问题的产生。对于以上两种不同的实效问题，都可以通过电压反映出来，所以在具体的判定过程中，可以仔细观察电路电压，从而分析卡件是否出现了老化失效现象。在具体的检测环节中，可以选择应用针床或者是探针等形式，对电路内的电压信号进行全面检测，然后通过使用计算机技术，对节点电压进行有效处理，从而对卡件实际运行状态进行明确，找出卡件故障问题出现的实际位置，进而及时采取有效的维修处理措施。同时，在具体的检测环节中，需要完成序列号的输入工作，可以形成每个卡件单独的历史数据库，方便后期在失效问题出现之前，能及时采取有效的处理措施。

2.4 阻容元件失效分析

在继电保护控制系统中，所涉及到的电阻器非常多，比如，在比较常见的固定电阻器中，就包含了金属膜电阻器、绕线电阻器、玻璃釉电阻器以及碳膜电阻器等。该类阻容元件失效问题产生的原因主要体现在了两个方面，第一种为致命失效，第二种为参数漂移失效。对于不同的电容器而言，在制作工艺以及结构方面具有非常明显的差异，同时失效机理也具有非常明显的复杂性，比较常见的失效模式主要包括击穿、开路、电参数退化、电容量退化以及损耗与绝缘电阻等几个方面。对于铝电解电容器与液体胆电容其而言，主要的实效形式为漏液，而瓷介电容器主要的实效模式为开裂。在出现故障问题之后，技术人员可以采取静态测量的方法，从而判定阻容元件是否存在形变现象，并找到故障发生的位置，及时开展有效的维修工作。

3. 结语：
   综上所述，如今，随着我国用电总量的不断增加，在日常生活与生产中对电力资源使用提出了更高的要求。为了在更大程度上保证核电站运行稳定性，对于相关的维修工作人员而言，一定要加强对继电保护电路卡件的检测工作，并其中存在的故障问题进行合理解决，从而保证系统的稳定运行。

参考文献：
[1]向绍斌.核电站继电保护控制电路卡的检测和维修技术[J].电子产品可靠性与环境试验.2019.32(4):22-28.

[2]邓杰文.黄海波.田国元等.变电站二次回路对地电位检测技术应用与讨论[J].电工技术.2020.(3):99-100.

[3]周唯.马少华.基于微电网孤岛检测原理的防孤岛运行方法分析[J].河南城建学院学报.2020.25(3):84-87,92.