王義超　牟新

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得各種各樣的新設(shè)備和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，社會(huì)對(duì)于電力的需求不斷提高，推動(dòng)了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。在這種情況下，傳統(tǒng)的檢修模式無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，影響了供電的穩(wěn)定性和可靠性。因此，引入在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行診斷和檢修，成為一種必然趨勢(shì)。文章結(jié)合繼電保護(hù)二次回路狀態(tài)檢修的必要性，對(duì)其在線狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行了研究和討論。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路；在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

前言

計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等的快速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)中二次設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)成為了可能。以狀態(tài)檢測(cè)替代傳統(tǒng)的周期檢測(cè)，能夠有效減少設(shè)備的停運(yùn)時(shí)間，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠減少設(shè)備檢修的工作量和費(fèi)用。大量的研究實(shí)踐表明，繼電保護(hù)二次回路問題是引發(fā)保護(hù)系統(tǒng)事故的主要原因，但是由于其相對(duì)復(fù)雜，想要對(duì)其實(shí)行有效的狀態(tài)檢測(cè)是非常困難的，需要相關(guān)技術(shù)人員的深入研究。

1 繼電保護(hù)二次回路狀態(tài)檢測(cè)的必要性

首先，在可能導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)的各種因素中，繼電保護(hù)裝置自身的缺陷占據(jù)了相當(dāng)大的比重，但是，通過現(xiàn)有的定期校驗(yàn)和周期性檢測(cè)的方式，并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的隱患，也就無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行有效的預(yù)防和控制。例如，主變差動(dòng)保護(hù)如果存在問題，可能會(huì)導(dǎo)致三次諧波在切除時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)，但是在對(duì)主變進(jìn)行年度檢查時(shí)，并沒有這一項(xiàng)的檢測(cè)。同時(shí)，周期性檢測(cè)的方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)許多繼電保護(hù)裝置故障原因的準(zhǔn)確定位，尤其是對(duì)于外部干擾引發(fā)的誤動(dòng)，只能通過抗干擾措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。其次，對(duì)于繼電保護(hù)二次回路中引發(fā)的多數(shù)事故，周期性檢測(cè)的方式一般都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，通過對(duì)這些隱患的分析和深入研究，微機(jī)保護(hù)校驗(yàn)項(xiàng)目的重點(diǎn)，應(yīng)該從以往的定值復(fù)核以及功能邏輯確認(rèn)轉(zhuǎn)移到二次回路的檢查方面。再者，繼電保護(hù)裝置從設(shè)計(jì)、選型到最終的投產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該做好嚴(yán)格的把關(guān)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收工作，切實(shí)保證裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。不僅如此，在新設(shè)備投入運(yùn)行的第一年，還應(yīng)該嚴(yán)格參照《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》的要求，進(jìn)行交接性檢驗(yàn)工作[1]。

2 繼電保護(hù)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

2.1 交流二次回路

對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行的大量研究表明，交流二次回路異常是導(dǎo)致系統(tǒng)保護(hù)失效的主要原因之一。因此，做好交流二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)是非常重要的。通常情況下，在變電站中，交流二次回路包括了電流電壓互感器二次線圈、合并單元、通信接口等，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能對(duì)設(shè)備交流采樣結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。這里對(duì)當(dāng)前兩種比較常用的交流二次回路在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析。

（1）雙重化配置保護(hù)裝置：在我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)規(guī)范中規(guī)定，220kV及以上系統(tǒng)的電流電壓互感器應(yīng)該提供兩組保護(hù)用二次線圈，使得雙重化配置保護(hù)的交流輸入回路能夠相互獨(dú)立?？紤]到系統(tǒng)觀測(cè)的同源性，以繼電保護(hù)信息系統(tǒng)對(duì)雙重化配置保護(hù)裝置中的電壓和電流進(jìn)行采集，結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若兩套保護(hù)裝置的相對(duì)誤差在允許范圍內(nèi)，則其處于正常工作狀態(tài)；若相對(duì)誤差超出允許范圍，則認(rèn)為至少有一套保護(hù)的交流二次回路出現(xiàn)了異常，需要進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)檢修工作。（2）單重化配置保護(hù)裝置：主保護(hù)與后備保護(hù)分開配置的單重化配置保護(hù)，交流二次回路應(yīng)該相互獨(dú)立，分別接入兩套不同的保護(hù)裝置。可以分別對(duì)主保護(hù)和后備保護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的采樣和誤差分析，單重化配置保護(hù)可以通過對(duì)測(cè)控設(shè)備、保護(hù)裝置等的交流采樣值進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)誤差的分析，從而判斷交流二次回路的狀態(tài)是否正常[2]。

2.2 開關(guān)量輸入二次回路

通過開關(guān)量輸入二次回路，繼電保護(hù)裝置能夠?qū)ΡＷo(hù)的動(dòng)作信號(hào)、加速信號(hào)、閉鎖信號(hào)以及斷路器的分合閘位置信號(hào)等進(jìn)行采集，而這些信號(hào)直接關(guān)系著繼電保護(hù)裝置功能邏輯的正常運(yùn)行。開關(guān)量輸入二次回路在線狀態(tài)檢測(cè)有以下兩種方式：（1）單套保護(hù)裝置：為了確保電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠可靠動(dòng)作，應(yīng)該在保護(hù)中引入母差保護(hù)動(dòng)作、失靈保護(hù)啟動(dòng)等，這些開關(guān)量對(duì)于繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作有著直接的影響。在單套保護(hù)裝置中，加入相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作性超時(shí)判斷邏輯，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相應(yīng)開關(guān)量輸入二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)。同時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以通過增加功能邏輯及開關(guān)量輸入回路的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備輔助接點(diǎn)的狀態(tài)檢測(cè)；如果條件允許，可以在狀態(tài)檢測(cè)過程中，以電流量作為輔助判據(jù)，將會(huì)有更好的效果。（2）雙套保護(hù)裝置：按照國(guó)家電網(wǎng)公司提出的“六統(tǒng)一”設(shè)計(jì)原則，可以將失靈啟動(dòng)開入、斷路器輔助接點(diǎn)等開入量二次回路同時(shí)接入到雙重化配置保護(hù)中，同一間隔的兩套保護(hù)所對(duì)應(yīng)的開入量狀態(tài)應(yīng)該保持一致。利用保護(hù)信息系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雙套配置保護(hù)所采集的同一間隔開入量進(jìn)行相應(yīng)的采集和分析，若兩者的狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，則可以判定二次回路存在異常。這種檢測(cè)方法直接簡(jiǎn)單，可以對(duì)各種異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于開入量二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)[3]。

2.3 斷路器二次回路

在傳統(tǒng)變電站中，斷路器的二次操作回路主要是純硬件回路，并不具備在線檢測(cè)的條件，雖然許多技術(shù)人員相繼設(shè)計(jì)了一些對(duì)斷路器二次操作回路的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的方法，但是這些方法都存在著各種各樣的問題和缺陷。而在智能變電站中，智能終端與斷路器的連接仍然是傳統(tǒng)的硬接線模式，同樣不具備在線狀態(tài)檢測(cè)的能力。對(duì)此，這里提出了一種二次操作回路的在線狀態(tài)檢測(cè)方法，在傳統(tǒng)保護(hù)斷路器的基礎(chǔ)上，加入了斷路器位置輔助接點(diǎn)狀態(tài)作為輔助判據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)斷路器二次操作回路的在線檢測(cè)功能。二次操作回路的在線檢測(cè)判據(jù)能夠?qū)嗦菲魈祥l的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合斷路器輔助接點(diǎn)開入量狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二次回路異常工況的準(zhǔn)確定位。若輔助接點(diǎn)狀態(tài)異常，則設(shè)備會(huì)發(fā)出相應(yīng)的告警信號(hào)；若輔助接點(diǎn)狀態(tài)正常，認(rèn)為檢測(cè)到的斷路器位置信息真實(shí)可信，能夠作為二次回路在線狀態(tài)檢測(cè)的判據(jù)。同時(shí)，利用該判據(jù)，繼電保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器二次操作回路工作狀態(tài)的在線檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)二次回路異常工況發(fā)生位置的準(zhǔn)確判定，并將檢測(cè)到的相關(guān)信息通過繼電保護(hù)信息系統(tǒng)，傳輸至監(jiān)控中心，從而提高斷路器二次回路的監(jiān)控效果和監(jiān)控水平[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)二次回路的可靠性直接關(guān)系著系統(tǒng)的運(yùn)行安全，需要引起足夠的重視。在繼電保護(hù)相關(guān)二次回路中，應(yīng)用在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，以狀態(tài)檢測(cè)取代傳統(tǒng)的周期性檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次回路中存在的隱患和問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速準(zhǔn)確定位，為故障的處理工作提供相應(yīng)的支持，進(jìn)而確保電力網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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