石國(guó)龍 章子佑 杜祥

摘 要：近些年電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出多元化與創(chuàng)新化的趨勢(shì)。電氣二次回路作為電力系統(tǒng)中保證電源正常供給的裝置，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。一旦出現(xiàn)電力系統(tǒng)電氣二次回路出現(xiàn)故障，要求技術(shù)人員全面分析故障成因并采取針對(duì)性處理措施，確保電力能源正常供給。有鑒于此，文章通過(guò)分析電力系統(tǒng)電氣二次回路的概念，并結(jié)合常見(jiàn)故障問(wèn)題給出維修措施。

關(guān)鍵詞：電氣二次回路；常見(jiàn)故障；在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）01-0119-02

Abstract： In recent years， the power system shows a trend of diversification and innovation. As a device to ensure the normal supply of power in power system， the electrical secondary circuit has a direct impact on the operation quality of the whole system. Once the power system electrical secondary circuit failure occurs， the technical personnel are required to analyze the causes of the fault and take appropriate treatment measures to ensure the normal supply of electric power. In view of this， this paper analyzes the concept of electrical secondary circuit in power system， and gives the maintenance measures combined with the common fault problems.

Keywords： electrical secondary circuit； common faults； on-line condition monitoring

隨著用電設(shè)備數(shù)量與功率增加，對(duì)于電力能源的使用量與運(yùn)行質(zhì)量提出更高要求，電力系統(tǒng)也在逐步轉(zhuǎn)型升級(jí)，初步實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)化智能化管控，這都對(duì)電氣二次回路提出更高要求，正確操作二次回路的接線(xiàn)，并將其與自動(dòng)控制裝置、保護(hù)裝置相連接。電氣二次回路使用時(shí)難免出現(xiàn)故障問(wèn)題，直接破壞或影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，出現(xiàn)跳閘或電力事故。通過(guò)提高故障問(wèn)題的檢修水平，促進(jìn)電力企業(yè)運(yùn)行水平。

1 電氣二次回路概述

電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)電氣二次回路發(fā)揮著重要作用，起著保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行的作用。根據(jù)二次回路使用功能劃分類(lèi)別，可以將二次回路分成信號(hào)、測(cè)量、控制及保護(hù)等類(lèi)別。電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要及時(shí)檢修二次回路可能存在的故障，并結(jié)合其運(yùn)行特點(diǎn)與工作原理分析原因，進(jìn)而采取針對(duì)性的預(yù)防措施，提高二次回路運(yùn)行的準(zhǔn)確性，降低故障發(fā)生的可能性。如圖1所示為二次回路運(yùn)行示意圖。

二次回路直接對(duì)變電站內(nèi)一次設(shè)備的運(yùn)行可靠性產(chǎn)生影響。雖然我國(guó)電力行業(yè)大力普及電力智能化技術(shù)，但受限于成本、技術(shù)等因素，有部分電力企業(yè)使用傳統(tǒng)二次回路設(shè)備，進(jìn)行故障檢測(cè)與分析依然是一項(xiàng)重要的工作。通常情況下，電力運(yùn)行時(shí)利用二次回路報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)監(jiān)測(cè)交流回路或直流回路是否存在異常情況，受到一些因素影響，技術(shù)人員難以區(qū)分二次回路異常與繼電保護(hù)異常。其實(shí)電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)二次回路斷線(xiàn)進(jìn)而造成繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，直接威脅到整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。合理利用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障問(wèn)題系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出告警，要求技術(shù)人員具備相應(yīng)的技術(shù)素養(yǎng)，熟練操作在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2 電力系統(tǒng)電氣二次回路常見(jiàn)故障原因分析

2.1 二次短路故障的分析

電壓互感器中也存在二次回路，其中二次短路就是最常見(jiàn)的一種故障。二次短路故障會(huì)誘發(fā)一系列問(wèn)題，直接將二次回路中的熔斷器破壞掉，引起保護(hù)裝置斷線(xiàn)。如果二次回路的電纜芯線(xiàn)出現(xiàn)故障，如斷線(xiàn)、接觸不良等，也會(huì)影響到保護(hù)裝置作用的發(fā)揮。當(dāng)電壓回路斷線(xiàn)情況出現(xiàn)，意味著故障提示信號(hào)無(wú)法發(fā)出，排查故障時(shí)難度增加。因此要求運(yùn)維人員定期全面檢查電壓互感器，最大可能規(guī)避二次回路故障的發(fā)生。

2.2 二次側(cè)開(kāi)路故障分析

二次側(cè)開(kāi)路故障也是電流互感器二次回路中常見(jiàn)的一種，出現(xiàn)開(kāi)路故障引發(fā)多點(diǎn)接地問(wèn)題。通常情況下當(dāng)二次回路出現(xiàn)二次側(cè)開(kāi)路故障后，整個(gè)監(jiān)測(cè)回路的儀表數(shù)值均顯示零點(diǎn)，因此當(dāng)儀表指示異常且存在一會(huì)有一會(huì)無(wú)的情況，基本上可以斷定出現(xiàn)半開(kāi)路問(wèn)題，也就是日常中最常見(jiàn)的接觸不良問(wèn)題。此外，當(dāng)回路儀表顯示異常且電流互感器出現(xiàn)振動(dòng)與不均勻噪聲時(shí)，或故障情況嚴(yán)重直接出現(xiàn)冒煙、發(fā)熱，都有可能引發(fā)安全事故。運(yùn)維人員要仔細(xì)全面的做好分析研究工作，避免安全事故的發(fā)生。

2.3 繼電保護(hù)故障的分析

如果斷路器控制電源出現(xiàn)問(wèn)題且無(wú)法正常操作時(shí)，表現(xiàn)出繼電器無(wú)法控制電源，此時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出故障信號(hào)。斷路器出現(xiàn)損壞的原因有很多，常見(jiàn)的如控制電源開(kāi)關(guān)誤碰、電源線(xiàn)接觸不良、回路跳閘等。這些問(wèn)題發(fā)生后都會(huì)造成控制回路出現(xiàn)斷線(xiàn)故障，第一時(shí)間內(nèi)斷路器難以發(fā)送出去控制回路斷線(xiàn)信號(hào)，也就無(wú)法做到合閘或跳閘。此外，如果燒毀保險(xiǎn)絲、合閘機(jī)械故障出現(xiàn)后，也會(huì)對(duì)合閘功能產(chǎn)生影響。需要運(yùn)維人員準(zhǔn)確判斷故障原因，進(jìn)而選擇合適的故障排除方法。

3 電氣二次回路故障的解決與預(yù)防措施

3.1 二次回路故障排除措施

當(dāng)出現(xiàn)電流互感器二次回路故障時(shí)，技術(shù)維修人員要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定故障發(fā)生未知，并準(zhǔn)確判斷是否會(huì)影響保護(hù)裝置，并將現(xiàn)場(chǎng)情況整理匯報(bào)給調(diào)度站。同時(shí)，采取措施減小二次回路的電壓，通常選擇減少一次負(fù)荷電流的方式完成，如果電流互感器出現(xiàn)嚴(yán)重故障情況，首先要將負(fù)荷轉(zhuǎn)移走后再開(kāi)始停電操作，確保技術(shù)人員人身安全。

電力系統(tǒng)中出現(xiàn)裝置誤動(dòng)情況時(shí)，最大可能便是交流回路零線(xiàn)出現(xiàn)斷開(kāi)情況。維修時(shí)要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)直接電阻進(jìn)行測(cè)量并靈活使用萬(wàn)能表，同時(shí)測(cè)量連片兩邊的ABC相分別與N相的直流電阻。同時(shí)，廣大技術(shù)檢修人員要遵照我國(guó)頒布的相關(guān)規(guī)定要求，全面落實(shí)反事故措施，提高運(yùn)行質(zhì)量。此外，對(duì)保護(hù)裝置二次線(xiàn)修改時(shí)要檢查是否存在寄生回路，將無(wú)用線(xiàn)及時(shí)清理掉。直流回路變動(dòng)后，要通過(guò)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)判斷正常與否，如果有需要還要模擬各類(lèi)故障開(kāi)展整組實(shí)驗(yàn)。

3.2 依據(jù)情況制定檢測(cè)方案

繼電保護(hù)二次回路的檢測(cè)內(nèi)容應(yīng)該包括4方面信息，即設(shè)備運(yùn)行信息、警告信息、保護(hù)動(dòng)作信息及SV運(yùn)行信息，這些信息都要有全面性、真實(shí)性。采集與監(jiān)測(cè)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與信息時(shí)，要充分利用網(wǎng)絡(luò)報(bào)文裝置記錄與分析數(shù)據(jù)信息。但是實(shí)際中可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文信息數(shù)量巨大，要做到信息篩選與利用工作強(qiáng)度大。想要提高這部分工作的效率，需要利用關(guān)聯(lián)、過(guò)濾及篩選的方法處理系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)信息，可以將其分成不同類(lèi)別，即暫時(shí)狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、狀態(tài)文件等。

接受裝置沒(méi)有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收到有效的SV或GOOSE信息時(shí)將會(huì)把預(yù)警信號(hào)發(fā)出。具體流程如下：當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常信息存在于繼電保護(hù)設(shè)備鏈路中時(shí)，保護(hù)裝置也不能將相關(guān)信息及時(shí)獲取到，需要通過(guò)站控層才能完成信息上報(bào)工作，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文裝置可以及時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。接著依據(jù)信息內(nèi)容或網(wǎng)調(diào)回路完成信息觀(guān)測(cè)與接受，并做好對(duì)比工作提高鏈路運(yùn)行準(zhǔn)確性。監(jiān)測(cè)直接采集回路時(shí)，要考慮到回路接口的特殊性，造成不能和其他鏈路同步監(jiān)測(cè)，使得技術(shù)人員排查故障時(shí)出現(xiàn)困難。因此監(jiān)測(cè)故障分析時(shí)，可以給予預(yù)先配置逐步排查故障點(diǎn)，依據(jù)二次回路裝置的網(wǎng)采情況判斷故障點(diǎn)發(fā)生的可能性。

3.3 監(jiān)測(cè)斷路器二次操作回路

我國(guó)部分電力系統(tǒng)依舊采用傳統(tǒng)繼電器進(jìn)行操作，如借助繼電器完成對(duì)二次回路運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，原理是將保護(hù)節(jié)點(diǎn)與繼電保護(hù)系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)如斷線(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)將故障信號(hào)發(fā)出。這種傳統(tǒng)保護(hù)方式作用有限，只能監(jiān)控二次回路故障且無(wú)法采取補(bǔ)救措施。運(yùn)維技術(shù)人員對(duì)斷路器二次操作方法進(jìn)行全面分析，對(duì)斷路器操作箱進(jìn)行改進(jìn)順利完成二次操作，同時(shí)可以進(jìn)一步擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍與敏感度。此外，二次回路在線(xiàn)狀態(tài)通過(guò)斷路器二次操作方式完成，需要對(duì)傳統(tǒng)斷路器進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，將斷路器操作箱作為監(jiān)測(cè)工作的主要涉筆，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工具的升級(jí)換代。斷路器操作箱優(yōu)化過(guò)程中不需要對(duì)原有操作功能進(jìn)行削減，僅需要將斷路器輔助接點(diǎn)增加在兩個(gè)常閉接點(diǎn)之間即可，達(dá)成在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)的目的。

3.4 開(kāi)關(guān)量輸入回路的檢測(cè)要點(diǎn)分析

所謂單套保護(hù)裝置，也就是二次回路保護(hù)時(shí)利用單獨(dú)的微機(jī)機(jī)電保護(hù)裝置，這種裝置可以直接利用自身優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)需要采集、判斷與處理二次回路中的點(diǎn)流量，實(shí)現(xiàn)有線(xiàn)監(jiān)測(cè)二次回路在線(xiàn)狀態(tài)。

但是整個(gè)過(guò)程中需要注意一個(gè)問(wèn)題，即一旦遇到復(fù)雜成因的故障，微機(jī)繼電保護(hù)裝置難以準(zhǔn)確、及時(shí)的做出判斷，需要引入其他保護(hù)裝置以提高微機(jī)繼電保護(hù)裝置的可靠性與安全性，如可以將失靈保護(hù)啟動(dòng)閘引入，其結(jié)構(gòu)與原理如圖1所示，當(dāng)整個(gè)裝置運(yùn)行狀態(tài)正常時(shí)，意味著整個(gè)系統(tǒng)處于流暢的狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程中失靈保護(hù)啟動(dòng)閘顯示“0”，表明二次回路狀態(tài)良好。當(dāng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，失靈保護(hù)啟動(dòng)值顯示的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)，當(dāng)數(shù)值變?yōu)椤?”時(shí)說(shuō)明此時(shí)繼電保護(hù)的二次回路在線(xiàn)狀態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)檢測(cè)故障原因。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，電氣二次回路進(jìn)行全面分析，了解故障發(fā)生后對(duì)設(shè)備與電纜系統(tǒng)造成的影響。管理與技術(shù)人員要具體分析與處理故障，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的故障維修措施，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。希望通過(guò)本文論述，為類(lèi)似研究提供借鑒與參考，提高二次回路運(yùn)行質(zhì)量。

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