蔡莎莎

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和發(fā)展程度的加深，電力成為現(xiàn)代城市運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的能源。為滿足城市電力需求，我國(guó)電力工程規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，供、輸電安全安全問題逐步顯現(xiàn)。為保障城市用電安全，維持正常電力供應(yīng)，在線狀態(tài)檢修成為當(dāng)代電力部門必須采取的檢測(cè)手段。在線狀態(tài)檢測(cè)能夠在設(shè)備運(yùn)行過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置存在的問題，為后續(xù)檢修方案的制定和開展提供技術(shù)參數(shù)。本文通過分析在繼電保護(hù)狀態(tài)下在線狀態(tài)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)，對(duì)開關(guān)量輸入和斷路器操作二次回路的在線檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，并根據(jù)實(shí)際操作過程中遇到的各類問題提出各類型開入量和二次回路的檢修方案。

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

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

電力能源是推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的基礎(chǔ)力量，是現(xiàn)代化生活和生產(chǎn)必需的能源類型。自推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)以來，我國(guó)城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市數(shù)量迅速增加，城市用電量急劇增加，各地區(qū)電力企業(yè)面臨的供電、輸電壓力空前加大。保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行成為現(xiàn)代電力企業(yè)必須考慮的問題。目前我國(guó)大部分電力企業(yè)采用的檢測(cè)方式仍舊是傳統(tǒng)周期性定期檢測(cè)，這種檢測(cè)方式難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全隱患，更加無法針對(duì)潛在問題提出處理措施，預(yù)防安全事故的發(fā)生。另外，傳統(tǒng)檢測(cè)方式發(fā)現(xiàn)問題后，很難對(duì)隱患位置進(jìn)行精確定位，難以有針對(duì)性地實(shí)施應(yīng)對(duì)方案。傳統(tǒng)的定期檢修模式難以滿足現(xiàn)代城市大規(guī)模電網(wǎng)的運(yùn)行需要，在線狀態(tài)檢測(cè)在繼電保護(hù)狀態(tài)下對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，尤其二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)能夠有效評(píng)估設(shè)備運(yùn)行情況和損耗狀態(tài)，提高檢修效率和評(píng)估精度，降低故障率，受到人們的廣泛關(guān)注，逐漸應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

1 繼電保護(hù)相關(guān)二次回路狀態(tài)檢測(cè)的作用

國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)是我國(guó)改革開放以來耗資巨大的重點(diǎn)工程之一，電力能源為我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展提供了基本動(dòng)力。電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行不僅意味著城市生活的正常進(jìn)行，而且意味著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展。電網(wǎng)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的安全與發(fā)展。繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中起到保護(hù)設(shè)備安全和維持輸電穩(wěn)定的作用。繼電保護(hù)裝置自身性能的安全穩(wěn)定關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。二次回路的狀態(tài)是關(guān)系繼電保護(hù)安全水平的重要因素。

翻閱各地電力系統(tǒng)檢修日志發(fā)現(xiàn)，引起繼電保護(hù)誤動(dòng)的主要原因是設(shè)備自身問題。傳統(tǒng)檢修方式難以及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全隱患，無法精確定位故障原因，發(fā)現(xiàn)問題后難以制定有效的應(yīng)對(duì)方案。比如，主變差動(dòng)故障會(huì)使三次諧波切除過程發(fā)生誤動(dòng)，但在傳統(tǒng)檢測(cè)過程中針對(duì)主變的檢測(cè)并不會(huì)涉及下游過程，難以實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)；在檢測(cè)到由外部因素引發(fā)的諧波誤動(dòng)時(shí)，難以精確定位誤動(dòng)原因，只能采取干擾措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。影響繼電保護(hù)安全的主要因素是相關(guān)二次回路的非正常狀態(tài)?；芈穬?nèi)一旦發(fā)生短路故障，會(huì)對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生極大壓力，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p耗，產(chǎn)生安全隱患。在運(yùn)行過程中對(duì)設(shè)備缺陷進(jìn)行檢測(cè)，尤其加強(qiáng)二次回路狀態(tài)的檢測(cè)，能夠有效避免由設(shè)備自身問題引發(fā)的事故，降低事故率，提高繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的安全水平。

2 開關(guān)量輸入二次回路狀態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)

繼電保護(hù)裝置借助開關(guān)量輸入的二次回路來采集信號(hào)數(shù)據(jù)。對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，能夠保證繼電保護(hù)裝置邏輯功能的正常運(yùn)行。為保證繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)故障時(shí)可以有效動(dòng)作，需要引入多種開入量（如母差保護(hù)動(dòng)作閉鎖重合閘、失靈啟動(dòng)閘門等）進(jìn)行有效性判斷，開入量與繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作性直接相關(guān)。如圖1所示，以斷路器失靈開入量相關(guān)二次回路在線狀態(tài)檢測(cè)為例，對(duì)檢測(cè)判斷的基本邏輯進(jìn)行說明。

失靈保護(hù)啟動(dòng)的開入量有“0”和“1”兩個(gè)狀態(tài)，正常狀態(tài)下為“0”，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障就會(huì)變?yōu)椤?”，繼電保護(hù)裝置隨之啟動(dòng)。當(dāng)開入量為“1”的顯示時(shí)長(zhǎng)超過10s時(shí)，即判斷為開入量相關(guān)二次回路狀態(tài)異常。

正常狀態(tài)下，斷路器與刀閘的輔助接點(diǎn)開入量相互排斥。在線狀態(tài)檢測(cè)可以通過檢測(cè)兩開入量的狀態(tài)關(guān)系，對(duì)其所在位置的開入量和二次回路狀態(tài)進(jìn)行判斷。運(yùn)用雙校驗(yàn)技術(shù)對(duì)其輔助接點(diǎn)位置進(jìn)行開入量和相關(guān)二次回路狀態(tài)的在線檢測(cè)原理，如圖2所示。

繼電保護(hù)裝置通過收集斷路器與刀閘的輔助接點(diǎn)的狀態(tài)特征，對(duì)該位置開入量和回路狀態(tài)進(jìn)行判斷。正常狀態(tài)下，兩輔助接點(diǎn)開入量狀態(tài)呈現(xiàn)為排斥狀態(tài)。若兩開入量發(fā)生互異，則判斷該位置開入量和回路狀態(tài)正常；若兩開入量一致，則判斷該位置出現(xiàn)異常。另外，繼電保護(hù)裝置通過設(shè)置與開關(guān)量相關(guān)的功能邏輯對(duì)輸入回路進(jìn)行控制，通過對(duì)相關(guān)輔助接點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果判斷具體位置的工作狀態(tài)，從而形成檢測(cè)數(shù)據(jù)。

3 斷路器二次操作回路狀態(tài)在線檢測(cè)

在傳統(tǒng)電力企業(yè)變電站內(nèi)，斷路器二次回路仍為硬件回路，無法進(jìn)行在線狀態(tài)檢測(cè)。雖然經(jīng)過相關(guān)技術(shù)人員的不斷創(chuàng)新，針對(duì)傳統(tǒng)變電器提出了諸多具體的檢測(cè)方案和檢修措施，但是這些方法在使用范圍和精確度上仍存在很多問題。在現(xiàn)代智能變電站內(nèi)斷路器與智能終端直接相連，這種硬接線方式仍舊不能進(jìn)行在線狀態(tài)檢測(cè)。相關(guān)技術(shù)人員針對(duì)上述情況創(chuàng)新性地提出了一種基于傳統(tǒng)斷路器的在線狀態(tài)檢測(cè)方法。該方法通過在斷路器內(nèi)加入位置輔助接點(diǎn)，以接入點(diǎn)狀態(tài)為判斷依據(jù)，對(duì)二次操作回路進(jìn)行檢測(cè)。這種方法可以通過綜合分析斷路器跳閘的具體位置和輔助接點(diǎn)開入量信息，精確定位二次回路內(nèi)故障的位置。斷路器的輔助接點(diǎn)如果發(fā)生故障，整個(gè)繼電保護(hù)裝置就會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)（不同故障類型對(duì)應(yīng)不同警報(bào)信號(hào)）。另外，智能中樞通過對(duì)變電站內(nèi)繼電保護(hù)裝置的斷路器進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)，分析操作回路工作狀態(tài)的在線檢測(cè)結(jié)果，收集檢測(cè)信息，再利用信息系統(tǒng)將所有檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送至監(jiān)控中心進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，可以進(jìn)一步提升斷路器相關(guān)回路的在線狀態(tài)檢測(cè)功能。

結(jié)論

繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的安全性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用與繼電保護(hù)檢測(cè)中，能夠更快速、更準(zhǔn)確地定位安全隱患位置和原因，提高檢測(cè)效率。另外，從成本角度，繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)可以降低檢修人員的工作量，增加檢修工作的安全性，同時(shí)提高設(shè)備使用壽命，降低檢修成本，縮減設(shè)備停運(yùn)時(shí)長(zhǎng)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全水平。總之，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，為滿足現(xiàn)階段城市用電需要，當(dāng)代電力企業(yè)要不斷提高自身技術(shù)水平，合理吸收現(xiàn)代技術(shù)，規(guī)避各類安全事故，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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