继电保护电气二次回路隐患排查分析

继电保护电气二次回路隐患排查分析

何涛

身份证号码：530328199510260919

摘要：我国电力系统的组成主要包括一次设备和二次设备，一次设备起到生产、运输和分配电能的作用，常见的一次设备包括变压器、电压互感器和电容器等；二次设备的主要功能是调节、监控和保护，常见的二次设备包括测量仪表和继电保护装置等。其中，继电保护装置用于对一次设备的切断保护。在继电保护装置应用过程中，可能出现回路故障，继而给整个系统的运行造成不良影响。因此，相关专家一直在探究继电保护二次回路问题的处理对策，以确保继电保护二次回路运行稳定。

关键词：继电保护；二次回路；隐患排查

引言

电力系统继电保护二次回路技术的有效应用有利于保障电力系统的正常运行，为用户提供可靠、优质的电能。但是，由于电力系统继电保护二次回路设备长期处于户外环境之中，很容易受到外界因素的干扰而出现各种异常现象。比如：温度变化引起的电压波动或者电流过大等都会导致继电保护装置误动作，进而影响电力系统的稳定运行，甚至还会引发一系列安全事故，造成严重的经济损失，危害到广大人民群众生命财产安全。

1加强继电保护二次回路排查的必要性

火电厂中继电保护二次回路主要有测量回路、控制回路、信号回路以及电源回路等，二次回路用于支持继电保护装置对电力系统的运行状态进行监控，完成相应的自动装置控制、计量控制以及信号输入、输出等任务。继电保护二次回路的接线复杂，涉及到的范围广，而且一些隐患比较隐蔽，往往在发生大的故障时才被发现，对机组运行有较大的危害。二次回路故障会导致继电保护装置不能及时获取机组系统的设备运行信息，无法对设备运行中的故障进行判断，不能发挥继电保护装置对设备的保护作用。比如，当二次线路保护出现故障时，就有可能导致断路器拒动或误动，造成设备损坏或电力系统不能正常运行。在火电厂继电保护的故障中，二次回路故障发生率始终处于高位，严重影响火电机组的安全稳定运行。加强对继电保护二次回路的排查，及时排除二次回路中的故障隐患，能大大降低二次回路的故障发生率，确保电力系统稳定运行。同时，故障发生率降低，减少了非正常停机次数，延长设备的使用寿命，减少设备购置及维护成本，降低火电厂生产成本，这也是当前火电机组节能降耗的有效措施之一。

2继电保护电气二次回路隐患排查策略

2.1继电保护的方法

当发生短路电流超过允许值时，会导致断路器跳闸，从而产生较大的过电压；同时由于各种原因，如变压器中性点接地方式不正确、开关误操作等都会导致系统突然停电，这样既影响生产又给人们生活带来不便。一旦出现这种情况，若不能及时处理将可能使整个供电系统瘫痪而酿成重大事故，因此在任何时候必须保证电网安全可靠运行。这时，如果能迅速切除故障或切断故障元件，就可以有效防止事故扩大，避免造成更大的损失，这就是人们所说的“保安全”原则。然而当发生短路时，其后果往往更加严重，有时还可能导致大面积断电，从而威胁到社会经济的发展，并对人类的健康造成危害[1]。如果一旦系统失去了保护作用，那么就有可能造成大面积停电，进而危及社会稳定。此外，一旦系统失去了继电保护装置，也容易导致设备损坏，从而威胁到人身安全。所以，对于电力系统中发生的各类短路故障进行分析，制定相应的措施，及时可靠地恢复供电是十分迫切和必要的。故障类型与特征故障分为单相短路和两相短路两种情况。通常来说，故障可分永久性短路和暂时性短路两大类：前者包括断电缆引起的单相接地故障；后者指发电机转子绕组断线引起的三相短路故障。

2.2继电保护二次回路性能检测

（1）绝缘电阻检测。电力系统继电保护二次回路需定期进行停电检修，检查周期通常为1年，绝缘电阻检测是停电检修的重要内容。摇测之前，必须断开回路的所有交、直流电源，拆除被测回路的接地线。完成准备工作后，使用1000V兆欧表摇测绝缘电阻，水平放置兆欧表，短接两支表笔，摇动摇把，正常的兆欧表指针应归零。待调试完毕后，将红色表笔放置在被检测二次回路的接线端子上，黑色表笔放置在接地线上，以约2r/s的速度摇动兆欧表的摇把，时间维持1min，观察指针读数。要求交流二次回路内，每一个电气连接回路的绝缘电阻值不得低于1MΩ[3]。摇测项目包括电压回路、电流回路、信号回路对地。（2）交流耐压试验。日常管理中，更换继电保护二次回路中的线路之后，应开展交流耐压试验，该试验在二次回路绝缘电阻检测合格后方可实施。可使用变频串联谐振开展试验，其装置包括变频电源、分压器、电抗器及励磁变压器，试验步骤如下。①检查试验电源、调压器、励磁变压器，确保正常无故障，按照试验接线图连接仪器设备和待检测的继电保护二次回路电缆。②在空载条件下调整保护间隙，将放电电压调节为试验电压的110%～120%，维持120s之后将电压降至0，断开电源。③经过限流电阻，在高压侧实施短路接线，调整过流保护跳闸，确保其可靠性。④将高压引线接至被试绕组，开展试验。⑤从零开始升压，待升压超过40%后，必须采取匀速升压，可按照每秒3%试验电压进行升压操作。⑥将电压降至0，断开电源。

2.3优化二次线路的绝缘性能

优化二次线路的绝缘性能有利于预防绝缘击穿故障，同时也能够降低短路故障的发生概率。在现代电力线路材料的研究过程中，研究人员开始应用新型高温超导技术制造抗高温、抗电磁的材料，可以优化线路绝缘性能。也有相关研究表明，线路出现绝缘故障的主要原因是高温，因此采用高温超导材料制造线路有利于预防绝缘故障。

2.4PT回路故障及排除

PT回路故障主要是PT二次接地异常、PT二次失压、PT开口三角电压回路短路等。PT二次接地异常除接地网原因外，多数情况是由于接线不当引起的。接地线是利用螺栓压接，如果螺栓松动或者压接处出现锈蚀现象的话，就会让接触电阻增大，产生虚接的情况。在这种情况下，二次接地相和地网间的电压会叠加到继电保护装置各相电压上，导致各相电压出现大幅变化，引起保护误动。PT二次失压是由于开断设备（空开、切换继电器等）的接点接触不良、继电特性不好等原因引起的，此外保护用电压与仪器用电压回路混接也会导致PT二次失压情况。PT开口三角电压回路短路或断线主要是回路电流较大时，电压继电器线圈出现过热现象，导致绝缘破坏发生短路，短路时间长的话就会出现烧断线圈的情况，PT开口电压回路就会在该处断线，这种情况在二次回路的故障中出现频率较高。全面排查PT二次接地方式，查看接线螺栓有无松动情况，压接处有无锈蚀情况，元件有无老化变形等情况，及时紧固或更换。全面测量PT开口三角电压值，并将测量值保存好，作为原始记录。当发生电压回路故障时，要测量开口三角电压，并对比原始记录值，查看有无数据异常，加强对开断设备触点的检查，使用继电特性好的开断设备。

结语

现阶段继电保护电气二次回路的隐患排查工作仍存在一些问题，在对继电保护二次回路进行隐患排查时，工作人员要做到与时俱进，充分灵活运用现代技术，以及时发现继电保护二次回路中存在的隐患问题，并进行相应处理，保证电力系统及设备的正常运行，促进电力行业的不断优化与创新发展。

参考文献

[1]严熙泽.变电站继电保护二次回路隐患排查技术探讨[J].新型工业化,2021,11(7):124～125.

[2]胡利娜.变电站继电保护二次回路隐患排查技术分析[J].电子元器件与信息技术,2020,4(9):86～87.

[3]席小青,彭超,江西.继电保护二次回路故障与对策研究[J].光源与照明,2022(9):132-134.