浅谈铁路牵引变电所继电保护二次回路试验方法

浅谈铁路牵引变电所继电保护二次回路试验方法

汪妍

中铁五局电务城通有限责任公司 湖南长沙 410075

摘要：在电气化铁路中，通过对二次回路试验，来监测电压互感器、电流互感器等设备测量的准确性，对继电保护装置进行故障模拟，来检测断路器等设备是否正常动作，以此来保证牵引变电所电力系统的正常运行。本文重点讲述互感器的电压、电流测量和变压器二次回路试验，综自化装置的二次回路试验方法。

关键词：继电保护；二次回路试验

1电压互感器二次回路试验方法

在电压互感器的二次侧一般有两个线圈，一个线圈为测量回路，一个线圈为计量回路。测量回路试验时将每一相的电压互感器二次线拆下来，断开与电压互感器二次端子的连接，防止在试验时，电压返到高压侧，从而造成触电危险。将继保仪的电压输出口接到电压互感器的二次线上，在继保仪上进行二次电压输入，比如输入57.7V，然后在综自屏上检查屏上电压是否与在继保仪上输入的电压一致，然后逐相进行试验，以此来完成二次电压测量回路的校验。计量回路是将电压互感器测量出来的电压显示在计量屏上，计算电能用的。试验方法与电压互感器测量方法相同。

2电流互感器二次回路试验方法

在电流互感器二次侧一般有多个线圈，如：计量线圈、测量线圈、保护线圈等。以测量线圈为例。电流测量回路是通过电流互感器将高压侧测量出来的电流显示到综自屏上。在现场试验时，将继保仪的电流输出线夹在对应的二次侧端子上即可，在继保仪上进行二次电流输入，比如输入1A，然后在综自屏上检查屏上电流是否与在继保仪上输入的电流一致，然后逐相进行试验，以此来完成二次电流测量回路的校验。对于电流互感器低压侧其他线圈也是同样进行试验，以此来检查此二次回路的完整性以及综自屏显示的正确性。

3变压器二次回路试验

变压器二次回路常进行的试验有：主变轻瓦斯保护告警、主变重瓦斯保护跳闸、主变油温度Ⅰ段Ⅱ段保护告警、主变油温过低过高保护告警、主变压力释放保护跳闸。

3.1主变轻瓦斯保护告警、重瓦斯保护跳闸二次回路试验方法

3.1.1轻瓦斯保护告警二次回路试验：准备一根短接线，在确保安全的条件下爬上主变，打开瓦斯继电器盖子，然后用短接线将相对应的两个二次端子短接，观察综自屏上是否出现轻瓦斯保护告警信号。

3.1.2重瓦斯保护跳闸二次回路试验：确保变电所高压进线侧无电并做好安全措施的条件下，将变压器高压侧断路器合闸，然后将瓦斯继电器的红色盖子拧开，用力按下那个按钮，观察高压侧断路器是否跳闸，查看综自屏上是否出现重瓦斯保护跳闸信号。

3.1.3主变油温度Ⅰ段、Ⅱ段保护告警以及主变油温过低、过高保护告警二次回路试验方法。

在综自装置上设置好主变油温度Ⅰ段、Ⅱ段保护告警数值后，在主变本体侧有一个温度控制器，有一个油温指示器。打开油温指示器面板，然后轻微拨动油温指针，使指针数值达到设置好的油温度Ⅰ段、Ⅱ段保护告警数值，查看综自屏上是否出现主变油温度Ⅰ段、Ⅱ段保护告警。同理，对主变油温过低、过高保护告警二次回路进行测试。

3.2主变压力释放保护跳闸二次回路试验

试验方法：确保变电所高压进线侧无电并做好安全措施的条件下，将变压器高压侧断路器合闸，爬到变压器上，打开压力释放阀外壳，将压力释放阀往上提，观察高压侧断路器是否跳闸，并查看综自屏上是否主变压力释放保护跳闸信号。

4综自化继电保护装置二次回路试验

综自化装置除了在电力系统正常运行时，能够远端操控设备，还能在电力系统发生故障时，及时并迅速的将故障设备从电力系统中切除，防止故障进一步扩大，并且能自动的投入备用电源，使电力系统恢复正常运行。继电保护装置试验主要有：主变差动保护、过流保护、过负荷告警、高压侧失压保护、阻抗保护、主变备自投动作试验。

4.1主变差动保护试验方法

差动保护是变压器的主保护，主要是用来保护变压器绕组内部相间短路和绕组匝间短路。试验方法：根据二次接线图纸，在综自屏后面找出差动电流接入保护装置的位置，如下图1所示，该装置的高压侧电流输入口为综自屏后面的8D1、8D2、8D3、8D4接口，低压侧电流输入口为综自屏后面的8D9、8D10、8D7接口。

图1 差动保护二次图

在确保变电所高压进线侧无电的条件下，将变压器高、低压侧断路器合闸，然后将继保仪的一路电流线接到对应综自屏后的8D1和8D4点，另一路电流线接到8D9和8D7点，在装置上设置好差动电流定值，然后再在继保仪上给出流入装置的高压侧电流，并通过厂家提供的差动保护校验公式来给出流入装置的低压侧电流，此时差动继电器应无动作，再缓慢调节一路电流中的数值，使不平衡电流大于设定的差动电流数值，此时差动继电器动作，变压器高、低压侧断路器应同时断开。同理，校验其它相的差动电流。

4.2过负荷告警、过流保护试验方法

过流保护又称后备保护，在牵引变电所中通常设有过流Ⅰ段跳闸保护（即为过流速断保护）、过流Ⅱ段跳闸保护和过负荷告警。试验方法：根据变电所的二次图纸，找出过电流保护回路二次图。在保护装置中分别设置好过流速断保护数值，过流Ⅱ段保护数值和过负荷告警数值，然后先将过流速断保护投入，过流Ⅱ段保护和过负荷告警退出，在确保变电所高压侧进线无电压的条件下，合上高压侧断路器，将继保仪的电流线接到综自屏后对应的电流端子上，以此来检测高压侧A相的过流速断保护动作情况。先输入小于设定数值，此时高压侧断路器应无动作情况，随后将数值调成大于设定数值，此时高压侧断路器应保护动作。同理，检测其他相的过流速断保护以及过负荷告警与过流Ⅱ段保护。

4.3高压侧失压保护试验方法

牵引变电所失压保护原理：在变电所进线侧电压互感器检测到进线无压的时候，应自动断开变压器高压侧断路器，防止在电压非常小的时候，设备在不正常的电压下运行，容易造成设备故障，同时也是防止在电压恢复时，直接给变电所电力系统送电，容易发生事故。

试验方法:在保证变电所进线侧无压的条件下，合上变压器高压侧断路器，然后在继电保护装置上，将失压保护投入，因为进线侧电压互感器检测不到电压，所以断路器应自动跳闸。但为检测继电保护装置失压保护的完整性，我们依旧可以使用继保仪检测。根据变电所二次图纸，找出电压回路保护二次图，在对应综自屏后面找出电压输入端点，然后再将继保仪的电压输出线与这三个端子连接，设置失压保护定值，合上变压器高压侧断路器，输入大于失压保护定值的数值，在继电保护装置中投入失压保护，此时断路器应不动作，再减小到小于失压保护定值的数值，此时断路器应动作。

4.4阻抗保护试验方法

对继电保护装置的阻抗元件，我们通常进行阻抗保护特性校验，对阻抗点进行阻抗动作边界曲线的测试。

试验方法：根据变电所的二次图纸，找出变压器低压侧的电压测量回路图和电流保护回路图，并在综合屏后面找到对应的端子位置。将靠近低压侧电压互感器的端子连片打开，防止加压时，电压返送到电压互感器上，将继保仪的电压输出线接到对应电压端子上，将继保仪的电流输出线接到对应电流端子上，在继电保护装置上设定好阻抗保护定值，并投入，然后在继保仪界面上“测试项目”属性页的中选择“阻抗特性校验”，单击“添加”按钮，弹出阻抗特性校验对话框，鼠标左键双击阻抗特性图，根据继电保护装置中设定值来设置扫描线的中心；设置扫描线的扫描范围、短路电流及校验精度，然后开始进行阻抗特性测试。每台继保仪的操作不一样，具体操作可见试验相对应的继保仪说明书。

5主变备自投试验方法

在牵引变电所中，通常都有两路电源，平日里只有一路电源供电，当这路电源发生故障停电时，可通过继电保护装置中的备自投装置切换到另一路电源，恢复供电。变电所备自投试验可分为故障备自投试验和失压备自投试验。

试验方法：合上其中一路电源的高压侧断路器（两路电源高压侧断路器间有闭锁关系，不能同时合闸），根据变电所二次图，找出1号进线和2号进线的电压回路二次图，并找出各自综自屏后对应的电压端子位置，将这些端子与靠近电压互感器侧的连片断开，防止加压时，电压返到电压互感器高压侧，造成危险。然后将继保仪上电压输出线分别与各自屏后的电压端子连接。同时给两个电压二次回路加压至额定电压（三相均为57.7V），在备自投其它条件都满足下，人为的给合上断路器的这路电源制造故障，造成断路器故障跳闸，看另一路高压断路器是否自动合闸，来进行故障备自投试验。当要进行失压备自投试验时，在备自投其它条件都满足下，及时撤掉合上断路器这侧电源的二次回路电压，另一个电压回路电压不变，看另一路电源高压侧断路器是否自动合闸。

结论

在二次回路试验中，对于很多新学者关于互感器的电压、电流测量和变压器二次回路试验，综自化装置的二次回路试验方法还有待加强，所以为本文重点讲述其原理和试验方法，增强大家的理解性。简而言之，只要熟悉了二次图，了解了二次图中各个回路的作用，然后在针对性的对回路进行加压、交流就可以了，但在整个综自化继电保护装置试验中，需要和装置厂家积极协调与配合，同时也要虚心的向厂家请教，对他们装置的进一步了解，在以后的试验过程中，也能让我们更加的轻松，本文所谈的继电保护二次回路试验方法在一定程度上能够提高试验工作能力、保证一次性送电开通和安全可靠运行。

参考文献：

1. 张保会.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.

2. 国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，2009.

3. PW436A继电保护测试系统说明书