琚 軍，施中郎，賴秀炎，樓鳳丹

（衢州電力局，浙江 衢州 324002）

關(guān)于二次設(shè)備狀態(tài)檢修若干問題的探討

琚 軍，施中郎，賴秀炎，樓鳳丹

（衢州電力局，浙江 衢州 324002）

結(jié)合案例分析，對保護(hù)裝置逆變電源、出口繼電器、二次回路、絕緣檢測等方面可能存在的問題進(jìn)行探討，提出開展二次設(shè)備狀態(tài)檢修后運(yùn)行維護(hù)及檢修過程中需注意的相關(guān)問題及解決方法。

二次回路；狀態(tài)檢修；保護(hù)逆變電源；傳動試驗(yàn)

狀態(tài)檢修是企業(yè)以安全、環(huán)境、效益等為基礎(chǔ)，通過設(shè)備的狀態(tài)評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)分析、檢修決策等手段開展設(shè)備檢修工作，達(dá)到設(shè)備運(yùn)行安全可靠、檢修成本合理的一種設(shè)備檢修策略。狀態(tài)檢修目標(biāo)是通過加強(qiáng)對設(shè)備狀態(tài)的檢測和監(jiān)視，提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性，從而提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。本文主要結(jié)合我局開展的二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作，對保護(hù)裝置逆變電源、出口繼電器、二次回路、絕緣檢測等可能存在的缺陷及隱患進(jìn)行探討，結(jié)合案例分析，提出開展二次設(shè)備狀態(tài)檢修后運(yùn)行維護(hù)及檢修過程中需注意的相關(guān)問題及解決方法。

1 保護(hù)逆變電源存在的問題

微機(jī)保護(hù)裝置逆變電源出現(xiàn)問題時(shí)，可能導(dǎo)致保護(hù)裝置不能正常啟動，嚴(yán)重的情況下會造成保護(hù)拒動，危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

某變電站運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)1臺保護(hù)裝置正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)部常有繼電器響聲，而裝置液晶顯示及后臺報(bào)文并無異常報(bào)告、起動報(bào)告，更換保護(hù)逆變電源板后即恢復(fù)正常。該插件額定電壓為110 V，在保護(hù)裝置起動元件定值較低情況下，插件損壞可能會使保護(hù)裝置起動元件經(jīng)常起動。為此專業(yè)部門專門出過反措文件，更換問題電源插件。

2005年，我局某110 kV變電站1臺線路保護(hù)經(jīng)常發(fā)出 “程序出錯(cuò)、定值出錯(cuò)、交流采樣出錯(cuò)”等信號，保護(hù)運(yùn)行燈熄滅，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置逆變電源損壞，更換后恢復(fù)正常。

微機(jī)保護(hù)具有強(qiáng)大的在線自診斷和通信功能，能對運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警，但上述功能都必須在自身逆變電源正常運(yùn)行的前提下，如果電源存在問題將導(dǎo)致保護(hù)無法正確動作。目前大多數(shù)保護(hù)裝置不具備逆變電源自測功能，廠家也未將逆變電源檢測點(diǎn)引出，不能做到在線檢測，保護(hù)裝置逆變電源運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)缺失，不利于二次設(shè)備狀態(tài)檢修的開展。

對此，建議保護(hù)廠家在裝置內(nèi)部逆變電源回路中加裝在線檢測點(diǎn)，利用微機(jī)保護(hù)自身的計(jì)算功能，自動實(shí)時(shí)檢測逆變電源輸出電壓、紋波系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)的變化，自動實(shí)現(xiàn)逆變電源輸出電壓越限報(bào)警，并在裝置面板及后臺遙測中顯示，使檢修、運(yùn)行人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理電源缺陷，杜絕保護(hù)拒動事故的發(fā)生。

2 保護(hù)出口回路存在的問題

狀態(tài)檢修特別強(qiáng)調(diào)依據(jù)設(shè)備的狀態(tài)評價(jià)確定是否檢修，而二次設(shè)備在正常運(yùn)行過程中較難發(fā)現(xiàn)回路上是否有松動、接觸不良等缺陷，特別是中低壓就地保護(hù)，由于長期處于振動、開關(guān)室溫度變化大等環(huán)境下，出現(xiàn)二次回路接觸不良缺陷的概率非常大。如果接觸不良的缺陷發(fā)生在保護(hù)出口回路上，將直接導(dǎo)致保護(hù)拒動。正是因?yàn)楸Ｗo(hù)二次回路的狀態(tài)較難評價(jià)，從而影響到二次設(shè)備狀態(tài)檢修的開展。

2006年，受雷暴天氣的影響，某110 kV變電站多路10 kV線路保護(hù)相繼跳閘。與此同時(shí)，1號主變10 kV側(cè)后備保護(hù)動作跳閘，10 kVⅠ段母線失壓，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，有一路10 kV出線發(fā)生永久性故障，出線保護(hù)有動作信號但開關(guān)未跳開，造成主變10 kV后備保護(hù)越級跳閘。通過多次模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該出線保護(hù)拒動的原因是出口跳閘壓板下端引線頭壓接不良，長期運(yùn)行后松動脫落，保護(hù)裝置雖正確動作但出口跳開關(guān)的回路不通，導(dǎo)致事故擴(kuò)大。

2007年，某110 kV變電站高壓進(jìn)線由于外力破壞引發(fā)了故障跳閘，備用電源進(jìn)線開關(guān)拒合引起了該變電站110 kV母線失壓。經(jīng)現(xiàn)場檢查備自投裝置動作信號正確，但是備用電源開關(guān)未合上，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)備自投裝置合閘繼電器損壞不能出口，從而導(dǎo)致開關(guān)合閘不成功。由于保護(hù)出口壓板、繼電器等元件在運(yùn)行中無法實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過正常的狀態(tài)評價(jià)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)該類缺陷，采取狀態(tài)檢修后二次設(shè)備校驗(yàn)周期過長，所以始終存在上述隱患，必須采取相應(yīng)的對策。

目前220 kV及以上的保護(hù)均采用雙重化配置，兩套保護(hù)均出現(xiàn)出口回路故障的概率不高，根據(jù)我局近兩年的缺陷統(tǒng)計(jì)，保護(hù)二次回路接觸不良的缺陷主要集中在中低壓二次設(shè)備上，占70%?？紤]到中低壓系統(tǒng)長時(shí)間停電對用戶的影響較大，為了驗(yàn)證其開關(guān)跳合閘回路狀態(tài)，建議在35 kV及以下電壓等級的系統(tǒng)中恢復(fù)進(jìn)行開關(guān)傳動試驗(yàn)。時(shí)間安排在春季雷雨天氣來臨之前，傳動試驗(yàn)具體接線方法如圖1所示。

圖1 傳動試驗(yàn)接線示意圖

采用瞬時(shí)加模擬量使過流保護(hù)Ⅰ段動作跳閘并重合的方法進(jìn)行開關(guān)的傳動試驗(yàn)。綜合安全、效率等各方面因素，試驗(yàn)在開關(guān)冷備用條件下實(shí)施，此時(shí)，流入保護(hù)裝置的負(fù)荷電流為零。試驗(yàn)中，不拆開電流端子中間連接片，使用保護(hù)校驗(yàn)裝置在電流端子A相加入一故障電流分量IA′，因TA勵(lì)磁阻抗較大，流向TA二次側(cè)的電流較小，此時(shí)保護(hù)裝置感受到的電流即為校驗(yàn)裝置所加的量，IA′大于過流Ⅰ段保護(hù)定值，使得保護(hù)動作跳閘，帶方向的過流保護(hù)將方向元件退出。

采用開關(guān)傳動的方式可以驗(yàn)證保護(hù)從交流到直流整個(gè)回路的良好性，并且可以大大縮短變電站的檢驗(yàn)時(shí)間。一條10 kV出線保護(hù)傳動試驗(yàn)5～10 min即可完成，一天可完成2～3個(gè)變電站的傳動試驗(yàn)。條件允許時(shí)可開展帶負(fù)荷直接傳動開關(guān)試驗(yàn)。中低壓系統(tǒng)傳動試驗(yàn)建議每兩年開展一次。定期開展系統(tǒng)傳動試驗(yàn)，檢驗(yàn)保護(hù)裝置出口回路的正確性，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)回路上存在的隱患，杜絕上述事故的再次發(fā)生。

3 保護(hù)TA二次回路存在的問題

保護(hù)TA二次回路存在一些接觸不良的隱性缺陷，這些缺陷大多難以在保護(hù)常規(guī)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。TA二次回路正常有電流通過，如果TA二次回路存在接觸不良，會使接觸電阻增大，從而導(dǎo)致更多的電阻損耗發(fā)熱和溫度升高。過多的電阻損耗發(fā)熱和較高的溫度會造成接觸面氧化，使接觸電阻進(jìn)一步增大，由此惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致開路故障，并造成保護(hù)拒動或誤動事故。

二次設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修后，我局對該類缺陷通常采用紅外測溫與TA二次負(fù)載在線檢測相結(jié)合的辦法來解決。繼電保護(hù)專業(yè)人員在開展二次設(shè)備巡檢工作時(shí)，首先對運(yùn)行設(shè)備的TA二次回路進(jìn)行紅外測溫，查找是否存在接觸不良，如果發(fā)現(xiàn)同一電流回路不同相或不同部位相對溫差較大，則進(jìn)一步在線檢測TA二次負(fù)載，用高精度鉗形電流表鉗測出保護(hù)二次負(fù)荷電流Ia，Ib，Ic，用高精度高阻電壓表測出TA輸出端二次電壓Ua，Ub，Uc，通過歐姆定律計(jì)算出TA的二次負(fù)載。正常情況下，保護(hù)三相TA二次負(fù)載應(yīng)相 差不多，并滿足TA的二次帶載要求，如果相差較大，一般能反應(yīng)出接觸不良的缺陷。通過TA二次負(fù)載在線檢測與紅外測溫相結(jié)合的辦法，我局專業(yè)人員已查找出多起TA二次回路接觸不良的隱性缺陷，從而保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 二次系統(tǒng)絕緣存在的問題

二次系統(tǒng)的絕緣是開展?fàn)顟B(tài)檢修后必須考慮的一個(gè)重要問題。從主變非電量保護(hù)歷年誤動事故案例來看，二次系統(tǒng)絕緣不良造成的誤動事故占80%左右。 二次設(shè)備采用狀態(tài)檢修后，評價(jià)情況良好的保護(hù)校驗(yàn)周期有所延長，而二次電纜長期運(yùn)行在惡劣的環(huán)境中容易出現(xiàn)絕緣水平下降等問題。目前電網(wǎng)應(yīng)用較多的絕緣監(jiān)測手段是采用在線絕緣檢測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測各支路絕緣，由于該裝置能檢測到的最大絕緣數(shù)據(jù)偏小，一般為幾十千歐，不能很好地滿足保護(hù)裝置對相關(guān)回路絕緣在1 MΩ以上的要求，存在不足之處。

我局正著手開發(fā)一種絕緣檢測裝置，要求能對直流系統(tǒng)電壓波形進(jìn)行實(shí)時(shí)錄波，實(shí)測直流系統(tǒng)正、負(fù)極母線對地絕緣的變化情況，檢測精度達(dá)到3 MΩ以上，滿足繼電保護(hù)對二次絕緣檢測水平的要求。該裝置研發(fā)成功后，應(yīng)能自動評估直流系統(tǒng)絕緣的整體狀況，兼顧直流接地報(bào)警功能，可以解決目前絕緣檢測裝置整體絕緣檢測范圍偏低的問題。

5 結(jié)語

二次設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修的難點(diǎn)在于二次回路狀態(tài)的確定，雖然微機(jī)保護(hù)有自檢功能，能通過自檢發(fā)現(xiàn)自身的缺陷并及時(shí)報(bào)警，但無法解決文中提到的上述問題，本文總結(jié)的上述經(jīng)驗(yàn)可供參考。

[1]琚軍，姜文尉，熊茂斌，等.紅外診斷技術(shù)在二次設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用[J].浙江電力，2009，28（1）:78-80.

（本文編輯：李文娟）

Discussion on Problems of Condition-based Maintenance of Secondary Equipment

JU Jun，SHI Zhong-lang，LAI Xiu-yan，LOU Feng-dan
（Quzhou Power Supply Bureau，Quzhou Zhejiang 324002，China）

This paper discusses the possible problems in the inverter of protection device，outlet relay，secondary circuit and insulation monitoring combined with case analysis and puts forward the problems and solutions during and after the condition-based maintenance of electrical secondary equipment.

secondary circuit；condition-based maintenance；inverter ofprotection device；transmission test

TM63

：B

：1007-1881（2010）08-0012-03

2009-11-19

琚 軍（1974-），男，浙江衢州人，工程師，長期從事繼電保護(hù)設(shè)備檢修技術(shù)管理工作。