李建平
(西安供電局陜西眾源實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司,陜西西安 710032)
二次回路(Secondary Circuit)又稱為二次接線,是按照一定的功能要求將電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備相連接所構(gòu)成的電氣回路,其包括:測量回路、繼電保護(hù)回路、開關(guān)控制及信號回路、斷路器和隔離開關(guān)的電氣閉鎖回路等在內(nèi)的全部低壓回路。二次回路是對電力系統(tǒng)的一次設(shè)備進(jìn)行檢測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的,對確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)起著關(guān)鍵的意義。二次回路一旦出現(xiàn)故障則會(huì)對系統(tǒng)造成較大的影響,如信號回路出現(xiàn)問題,就將影響到工作人員對一次設(shè)備運(yùn)行情況的判斷,從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
二次回路的隱性故障是指在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生影響,一旦系統(tǒng)和設(shè)備中的某些部分發(fā)生變化,則被觸發(fā),擴(kuò)大系統(tǒng)故障的一類故障,該故障不易被發(fā)現(xiàn),只有在特定情況下才會(huì)暴露,因而被稱為隱性故障。從某種意義上來說,電力系統(tǒng)的隱性故障是不可避免的,在繼電保護(hù)裝置和二次回路的元件中均可能存在隱性故障[1]。
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的主要作用是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況時(shí),在最短的時(shí)間和最小的區(qū)域內(nèi),自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除或是發(fā)出信號告警給值班人員,盡可能地降低故障造成的影響范圍。所以繼電保護(hù)在保護(hù)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行中有著重要作用。而當(dāng)二次回路或繼電保護(hù)中存在隱性故障時(shí),就可能引起保護(hù)裝置的誤操作,擴(kuò)大系統(tǒng)故障,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電力事故,造成較大的損失。而在實(shí)際工作過程中,二次回路運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的危險(xiǎn)性,大多是由于工作人員在變電站調(diào)試、安裝過程中,操作不規(guī)范所造成的,因此,有必要對造成二次回路和繼電保護(hù)隱性故障的原因進(jìn)行分析,以盡可能減少隱性故障的存在,保障電力系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行[2]。
綜上所述,隱性故障在電力系統(tǒng)中是不可避免的,其在繼電保護(hù)和二次電路中始終存在,在實(shí)踐中,造成二次回路隱性故障的原因有多種,常見的有:
(1)在變電站電流互感器新建或更換的過程中,由于施工不規(guī)范而損傷電纜線芯外層的絕緣皮,在變電站投運(yùn)的早期,該問題并不會(huì)造成太大的影響,而隨著時(shí)間的推移,絕緣受到進(jìn)一步破壞,則會(huì)造成電流二次回路的多點(diǎn)接地,一旦保護(hù)設(shè)備發(fā)生了接地短路,這一隱性故障將引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)作,擴(kuò)大系統(tǒng)故障。
(2)在變電站調(diào)試安裝前,若對保護(hù)整定值的計(jì)算錯(cuò)誤或?qū)ο噜徳g的保護(hù)定值配置不合理,也將導(dǎo)致二次回路中出現(xiàn)隱性故障。
(3)在相關(guān)工作人員對保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)或?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí),未按相關(guān)的技術(shù)規(guī)范操作或誤碰保護(hù)設(shè)備等,也將引起二次回路產(chǎn)生隱性故障。
(4)變電站管理及檢修人員對電力設(shè)備的維護(hù)不當(dāng),也是造成隱性故障的原因之一。
另外,保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境不理想、二次回路的寄生回路、二次接線端子松動(dòng)、元器件老化、損壞及插件接觸不良等均可能造成二次回路隱性故障的發(fā)生。
隱性故障雖然不可避免,且又不易被發(fā)現(xiàn),對隱性故障的控制是有一定的難度,但從對二次回路隱性故障產(chǎn)生的原因分析中可看出,該故障是可以預(yù)防的。通過有效的防范措施和合理的排查處理方法,能有效地減少隱性故障,同時(shí)提高保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性,進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。
(1)制定有效的規(guī)章制度,加強(qiáng)對設(shè)備的管理。在二次回路隱性故障預(yù)防中,首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合變電站自身的特色,根據(jù)實(shí)際情況,制定合理有效的規(guī)章制度,對設(shè)備的管理、維護(hù)及檢修工作進(jìn)行規(guī)范,并確保制度能夠得到落實(shí),加強(qiáng)對各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行情況的檢查,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題,降低設(shè)備隱性故障造成的危害。
(2)采用性能更為先進(jìn)的保護(hù)裝置。在系統(tǒng)中,使用國內(nèi)較為先進(jìn)的具有在線檢測和自診斷系統(tǒng)的保護(hù)裝置,加強(qiáng)監(jiān)視,通過對任何細(xì)微異常的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行分析,可有效地進(jìn)行故障定位,找出問題。
(3)引入開關(guān)網(wǎng)絡(luò)方法,建立系統(tǒng)分析模型。二次回路的網(wǎng)絡(luò)具有“0”,“1”的開關(guān)特性,根據(jù)這一特點(diǎn),可通過引入開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的方法,將二次回路抽象描述為由邏輯對象組成的圖,形成由邏輯元件組成的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)而利用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)表達(dá)出二次回路的核心邏輯,抽象描述出二次回路的啟動(dòng)、動(dòng)作和出口過程,建立相應(yīng)合理、完整的二次系統(tǒng)分析模型和算法。
在加強(qiáng)對二次回路的管理中,除了要加強(qiáng)預(yù)防措施外,還應(yīng)對二次回路隱性故障進(jìn)行排查和檢修。以具體的實(shí)踐事故為例,對二次回路隱性故障的排查和處理方法進(jìn)行分析[3-5]。
故障具體情況:某發(fā)變組的保護(hù)裝置A屏短時(shí)間內(nèi)連續(xù)多次發(fā)出“發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障”或“主變差動(dòng)啟動(dòng)、發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障啟動(dòng)”的報(bào)文,查看運(yùn)行記錄,該發(fā)變組對應(yīng)的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,且在較長時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)故障。
事故排查方法:分別從發(fā)變組保護(hù)的A、B、C屏中調(diào)出該機(jī)組的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù),與現(xiàn)場測量值進(jìn)行對比分析,數(shù)據(jù)正常;調(diào)出網(wǎng)控故障錄波器啟動(dòng)記錄,顯示當(dāng)天未有啟動(dòng)記錄,排除由區(qū)外故障造成的沖擊因素。
對發(fā)變組的A屏錄波屏進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)電機(jī)極端U相電流的頻率周期存在畸形、缺失的現(xiàn)象,而中性點(diǎn)的電流波形正常,且發(fā)變組的B屏和C屏無相同報(bào)文出現(xiàn),因此排除一次設(shè)備故障原因,初步斷定該屏裝置及其二次回路可能存在問題。
對該機(jī)組進(jìn)行停機(jī)消缺,并對保護(hù)裝置的采樣波形及錄波裝置的波形進(jìn)行檢測,無異常情況。同時(shí)檢查繼電保護(hù)二次回路的絕緣狀況,也符合標(biāo)準(zhǔn),而電流互感器CT的二次回路無多個(gè)接地點(diǎn)存在的情況。
隨后對接入該屏的發(fā)電機(jī)極端U相電流互感器二次回路的接線端子及二次接線端子盒進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有一處接線端子融化,接線螺絲變色。由此可斷定為引起故障的原因。
處理方法:將互感器CT的二次引出線重新進(jìn)行壓接接頭,并用焊錫將接頭焊牢。之后,對改組的電流互感器進(jìn)行檢查,確保二次回路的電流及絕緣特性符合標(biāo)準(zhǔn),對全部電流互感器進(jìn)行了檢測,保證并無其他故障,同時(shí)開機(jī)無相同故障出現(xiàn),完成隱患排除工作。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高雖使二次回路被相對簡化,在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,仍然發(fā)揮重要作用。因此,在電力系統(tǒng)管理中,應(yīng)當(dāng)規(guī)范二次電路的調(diào)式安裝,加強(qiáng)對繼電保護(hù)和二次電路的定期檢修,并做好設(shè)備的日常維護(hù)工作,以最大可能地消除隱性故障,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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[4]蔣興.淺談如何提高繼電保護(hù)二次回路正確性[J].廣東科技,2012(19):38.
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