國網(wǎng)江蘇省電力有限公司東?？h供電分公司 蘇 雄

在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，繼電保護裝置可以有選擇地將故障部件及時從電力系統(tǒng)中切除，避免了對設備的持續(xù)損壞，從而保障了其他非故障部件的快速恢復，進而保障了電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。但是，由于采取的防范措施不當，使二次回路出現(xiàn)了很多安全隱患，對電網(wǎng)的安全運行造成了較大的影響。

1 二次回路的主要分類

二次回路包括電流和電壓測量環(huán)路、保護二次回路、開關控制信號環(huán)路、操作電源環(huán)路、斷路器和隔離開關。二次回路是由二次裝置互相連接而組成，用于對電網(wǎng)進行監(jiān)控、控制、調節(jié)和保護的二次回路。

2 二次回路隱患的不良影響

繼電保護二次回路中的隱患，可對電力設備及電網(wǎng)的安全運行產生較大負面影響。如果二次回路出現(xiàn)短路的話，則會導致繼電保護裝置的正常運行受到嚴重的影響，進而導致整體的信號接收和正常狀態(tài)有非常大的差別，最終導致整體的保護裝置無法有效進行。其次，由于中性點電壓的改變，使相位的電壓降低或上升，從而引起電壓的異常變化。正常情況下，如果電壓升高，線路出現(xiàn)正向故障，電壓會出現(xiàn)偏差，那么繼電器也能夠穩(wěn)定正常的工作[1]。但如果出現(xiàn)反向故障，造成整定值和電壓值出現(xiàn)偏差，就會引進接地距離繼電器的誤判，從而引起誤操作。如果相位電壓降低，線路出現(xiàn)正向故障，則接地點之間的電阻就會出現(xiàn)異常。同時，無論是降低或提高相電壓，都會使相位發(fā)生變化，通常三相電壓均衡時難以察覺，從而影響到電源的正常工作。

3 繼電保護二次回路運行中的缺陷

3.1 CT回路運行缺陷

在繼電保護CT回路中，存在CT回路斷路、輸出電流較大的故障。首先，CT電路的開路故障會使電路斷路處產生高壓，嚴重危害電氣設備安全。其主要原因有CT設備的質量或CT端子排的質量不合格，以及人工操作不當?shù)取?/p>

3.2 PT回路運行缺陷

繼電保護PT回路的操作故障主要是PT回路中斷線而導致的故障。PT電路發(fā)生斷線時，有可能使繼電器的某些功能失效，從而使發(fā)電機的勵磁調節(jié)器從自動調整改為人工調整。此外，由于繼電保護的PT回路結構復雜，對PT操作中的故障檢測和處理較為不利。

3.3 直流回路運行缺陷

一是當直流電源短路時，會導致空氣開關跳閘或直流保險絲熔斷。二是由于DC電路不接地，如果有一個或以上的接地點，就會引起保護誤動和拒動、電源正負極短路、熔斷、斷路器誤動、拒動等故障。三是信號回路的失效，其原因是信號回路或裝置指示燈受損，一旦發(fā)現(xiàn)，必須替換和維修。

3.4 原理性運行缺陷

二次循環(huán)失效是由設備自身的原因引起的，如330kV HY線A相發(fā)生故障，兩端的繼電保護動作將A相跳離，并順利地合上，同時HP1線HP側的微機保護ZIAG動作跳閘，此時的保護操作是逆向故障，HP2線相同的保護失效。這主要是由于A相中沒有足夠的數(shù)字濾波器和相應的算法[2]。

3.5 計算錯誤

目前，較多繼電器二次回路存在安全隱患，主要原因是在設計時資料、圖紙無法達到實際使用要求，線路長度與自適應配合計算誤差、工程實際運行不符合等原因，導致二次回路計算誤差，進而引起二次回路隱患。

3.6 元件老化損壞

由于電氣元件的老化，會對有關裝置的性能產生一定的影響，使其耐壓水平降低，產生熱量增加，從而導致二次回路故障失效。電力元件的故障，如線路回路的損耗會引起漏電，對二次回路的穩(wěn)定造成很大的影響，該問題亟須解決。

3.7 電流互感器問題

在處理變壓器問題時，首先要把重點放在回路開路上，然后才能找到問題的原因。若故障原因是變壓器的品質問題，應立即停止繼電器的次級電路，及時有效地處理故障。如果是因為終端排的質量問題，必須保證在負載端沒有電流，最后把不合格的終端排給換下來。

3.8 電壓互感器問題

對線路中的熔斷器進行檢測時，有關技術人員要全面分析運行狀況，特別是對各個回路的項口，特別是開關跳閘項口進行檢測，以全面掌握線路上的電壓互感器工作狀況。在對電壓互感器二次熔絲結構進行分析、檢測時，應對接觸狀況進行合理的控制，并著重解決二次熔斷器底座座卡彈性不足的問題。

以上問題往往會造成變壓器的觸頭故障，技術人員應對變壓器的輔助接電進行全面的分析，同時采取臨時措施，調整輔助接點的位置，使之達到規(guī)范要求。除了對電壓互感器二次線路電壓進行檢測外，還要對異常電壓進行有效的處理，以確保最佳的檢驗效果。

3.9 電纜質量問題

二次保護裝置在使用過程中，常出現(xiàn)保護誤動、線路斷線等故障，其主要原因是產品的質量問題。電纜是繼電保護中的重要組成部分，必須對其進行及時的處理，并結合實際情況，對其進行綜合分析，選用合格的產品，從而保證母線的穩(wěn)定性和安全性。要保證二次環(huán)網(wǎng)的安全、高效，必須從根本上提高線路和電纜質量。另外，在電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)故障時，相關部門要及時調整接觸點，確保電網(wǎng)正常運轉。

4 電壓二次回路的反供電隱患及解決措施

電壓二次回路的反供電通常是在運行和測試中出現(xiàn)的，因為某些原因會導致電壓互感器出現(xiàn)二次反充電，從而導致事故發(fā)生。所以，在運行期間，要對電壓進行正確的檢查，避免出現(xiàn)反供電，然后把檢驗二次電壓的正確步驟納入標準化的作業(yè)單中。在此期間，同時執(zhí)行反措要求增加“電壓切換同時動作”信號，當出現(xiàn)“電壓切換同時動作”信號時，應引起高度重視。

4.1 錯誤改變電壓、電流二次回路可能造成運行中保護誤動作

不適當?shù)碾妷?、電流二次回路會造成安全隱患，特別是3/2接線模式的電流回路，如果不小心拆卸或短接，容易造成操作設備的錯誤動作，而且很難被發(fā)現(xiàn)。因此，在拆裝或縮短電流回路前，應先了解回路，再根據(jù)線路走向，再用電鉗表來判斷電流回路的變動。在二次回路的關鍵危險位置，設置警告標識及回路走向圖。

4.2 錯誤測量保護屏內電流、電壓回路的絕緣會留下隱患

一般的屏內電流、電壓回路都裝有一個抗干擾電壓敏感的電容器，其額定電壓一般為500V，如果使用500V以上的搖動計進行測量，會造成電壓擊穿抗干擾電容，但電容器不會馬上被擊穿，從而造成雙點接地的安全性。所以，不建議采用500V以上的絕緣搖動計來探測保護屏內的電流及電壓回路的絕緣。

4.3 電壓、電流互感器零序二次回路誤短接的隱患

變壓器零序二次電路的正確性，不能用判斷無壓力或有壓力，因為在正常情況下，開關三相也是沒有壓力的，因此難以判斷它有沒有短路。二次循環(huán)在投入使用前應認真地檢查，在投入生產時，零序電壓的測量不能完全為0，如果所有的零序電壓都為0，應檢查電路是否有短路。定期進行常規(guī)的測量，當出現(xiàn)故障時，重點是零序電壓波形的正確性，從而判斷零序二次回路是否正確。

4.4 交直流混接給繼電保護工作電源帶來隱患

導致交流和直流混接的原因較多，如二次電纜增多，使電纜對地電容電流增加，電容電流通過直接接地對直流系統(tǒng)的干擾；輔助接點布置不當，導致交流電弧進入直流系統(tǒng)；或通過接地網(wǎng)絡的系統(tǒng)故障電流對電纜造成的交流干擾；在變電所中，由于不正確地與直流系統(tǒng)連接，使交流電源進入直流電源，會間接地或直接地影響到繼電保護的正常工作，從而導致TQ繼電器的誤動作。預防措施：盡可能縮短電纜長度，增加直流輸電線路的絕緣，同時做好與交流電源絕緣，加強直流和交流電源混接監(jiān)測。

5 變電站各電壓層等級的操作電源和保護直流電源分配不合理

一是二次回路存在潛在的寄生回路隱患。大部分的寄生回路中，都會造成兩段直流電源同時失電而導致保護的拒動，進而導致出現(xiàn)保護誤動作。同時，電流、電壓二次回路也會出現(xiàn)寄生回路，導致回路接地、分流、采樣異常等問題。電壓寄生回路可能導致電壓不正常，存在著保護采樣失真的隱患。所以，在投產驗收過程中，應注意對寄生回路的檢查。二是220kV變電站各級的保護直流母線選擇不當，會導致多級保護拒絕動作，導致大規(guī)模斷電。220kV變電所的各個電壓級別保護（220kV、110kV、10kV）都要有保護拒動的方案。220kV、110kV、10kV保護采用了不同的母線，為了提高保護的可靠性，避免過多的保護動作，從而提高了保護的適應性。三是直流回路的極差隱患。當前，直流回路的極差是靠計算來確定的，還沒有進行過實際測試，其可靠性主要取決于計算精度和空氣開關產品的品質。為此，必須使用極差測試儀來檢測各個階段的空開的動作配合，以保證直流回路極差的精確度。

6 繼電保護二次回路運行缺陷的處理措施

6.1 CT回路運行缺陷的處理

在對CT線路運行中發(fā)生的各種故障進行處理時，必須堅持“安全第一”的原則，嚴格落實安全管理制度，確保設備及人員的生命安全。如當工作人員在CT線路運行過程中發(fā)生故障時，要在絕緣襯里工作，以保證不會失去接線位置等。尤其是在CT回路開路的情況下，應先關閉CT源端的CT端子盒，再對回路進行電流檢測，確認無電流，電源側電流，斷開CT，再將斷開的CT接口接上，再回到CT終端，將斷開的CT線路拔出來，直到CT恢復原狀。

為了解決CT輸出電流過大的問題，采用三相電流平衡法對CT回路進行分段檢測，即封閉CT回路，然后進行三相平衡，如果三相電流平衡，則表明從端子箱、保護屏、串行回路等方面存在問題，在進行缺陷處理時，可以進一步減小范圍，直至找到問題根源；如果測量結果不均勻，則表示CT的輸出有問題，需要切斷電源[3]。

6.2 PT回路運行缺陷的處理

PT回路運行中的故障應首先查明PT回路是否存在故障，并按下列順序逐個進行：檢查PT二次保險絲的接觸表面是否良好；對PT二次刀片副接觸點進行了檢測。若以上三項都符合要求，則應檢查PT二次導線的電壓是否正常，若有異常，應先開啟PT刀閘，并對PT一次保險絲進行檢測；若電壓顯示正常，則表示有斷線、接觸不良等問題，應按設計要求逐一進行檢驗。所以，在這種情況下，要采取預防措施，既要防止人為的意外，又要加強防范，嚴格按照作業(yè)規(guī)范進行，避免人為的誤拆；同時，檢修人員要加強對PT線路的保養(yǎng)與管理，定期對PT線路進行預防性保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)相應的質量問題，排除各類運行中出現(xiàn)的各類故障。

6.3 直流回路運行缺陷的處理

對直流供電的短路故障和信號環(huán)路的直流線路故障的處理，一般來說較為簡單，只需更換故障的設備或零件，而對直流系統(tǒng)接地的查找和處理較為復雜，由于直流系統(tǒng)的接地故障不會影響到設備的正常工作，因此工作人員關注度較低。在進行查找的過程中，采用拉路法較為有效，采用拉路法的過程中應確保斷電時間不超過3s，并嚴格遵守操作規(guī)程。

6.4 原理性運行缺陷的處理

針對這種運行中的問題，最重要的是要建立完善的管理體系，密切生產、紀檢、設計等部門的相互監(jiān)督和協(xié)作，強化防范措施，力求把各種可能的操作缺陷消除在萌芽狀態(tài)。

隨著智能化變電站的發(fā)展，其二次回路的潛在風險也越來越大，隱患也越來越難以發(fā)現(xiàn)，因此，必須掌握新的檢測手段，以保證設備的安全、穩(wěn)定、可靠的運行。