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变电站继电保护二次回路隐患排查技术分析

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：张小康

[导读] 摘要：随着我国经济发展水平的不断提升，人们日常生产与生活中对于电力的需求量越来越大，这也在很大程度上促进了变电站建设数量的增加，并对变电站的运行提出了更为严苛的要求。

        （西安市轨道交通集团有限公司运营分公司陕西西安 710000）
        摘要：随着我国经济发展水平的不断提升，人们日常生产与生活中对于电力的需求量越来越大，这也在很大程度上促进了变电站建设数量的增加，并对变电站的运行提出了更为严苛的要求。继电保护在变电站运行的过程中，发挥着非常重要的作用，特别是其中的二次回路，一旦出现了问题，就很容易导致故障的发生，需要认真做好隐患排查工作的。
        关键词：变电站；继电保护；二次回路；隐患
        引言
        继电保护系统是构成电力系统的重要内容，它的二次回路在运行中容易受环境与人的因素影响，从而增加整个系统的故障率。而智能变电站的出现，由于通信网络代替了二次回路直接降低了二次回路的故障率。相关人员客观评价二次回路运行时，利用智能变电站传输、获取信息数据，及时找出故障，保证二次回路安全运行。
        1开展继电保护二次回路隐患排查工作的重要意义
        在二次回路工作期间，假如二次回路产生了断线问题，因为变电站继电保护体系在相对较短的时间之内对工作所需要的相关电压数据进行获取存在一定的困难，就会导致工作开展所获取的电压数据与实际相较存在一定的差异，从而对保护工作的开展产生较大的影响。同时，在二次回路之中可能会出现的问题是比较多的，相关管理部门为了能够高效解决这些问题，就需要对隐患的排查工作进行高度重视，确保二次回路运行的安全性与稳定性，从而充分发挥出继电保护的实际价值，进而使整个变电站运行的高效性及其可靠性得以最大限度的保证。
        2继电保护二次回路在线监测与故障诊断原理
        2.1SV/GOOSE链路诊断原理
        在规定的时间内，有效的GOOSE、SV信息未及时传递至接收端设备，则发生预警。比如，继电保护装置SV链路异常，直接干扰继电保护装置获得系统数据，此时通过站控层MMS对链路断线告警报文实施传送，与此同时网络报文记录分析装置同步获得这部分报文信息。在网采、网跳回路之间存在一致的系统观测源，监测对比发送方与若干个接受方之间的链路状态，按各装置传输的链路报警报文对链路异常准确分析。直采回路与网采的SV端口存在显著差异，无法对比监测链路，这是难以确定故障发生位置的原因，只有借助其它二次设备的网采回路，统计各类故障点，通过继电保护装置的告警对不能获得对比信息的直跳回路故障实现定位。
        2.2交流回路状态诊断
        由网络报文记录分析装置与继电保护装置收集交流量，对二次回路的交流量实时监测。智能站为达到双重化保护的目标，一般采取双AD采样的方法，对比由MMS传输的双AD采样值和两套保护的采样值，当它们之间形成相对较大的误差，则说明继电保护完成了统一采样告警，则明确至少有一套继电保护的交流回路发生异常，这为继电保护装置提供相应的异常二次回路。系统对比网络报文记录分析装置SV和继电保护装置MMS传递的采样值，当二者形成比较合理的误差，则不会发生SV断链告警，初步明确SV二次采样回路正常运行；当继电保护装置对应的采样回路正常，但网分装置与保护装置获得的采样值超过了正常水平，代表网络报文记录分析装置的交流采样回路非正常，根据网络报文记录分析该装置获得对应的二次非正常回路。
        3.3保护动作诊断原理
        （1）双重化配置保护装置。严格检查AB套保护装置操作，进一步获得正确的继电保护装置动作，突出其时间性。按GOOSE的开关量时间准确计算时间差，对比动作元件在保护过程中的特点，系统了解保护动作是否正确。（2）单重化配置保护装置。模拟单重化配置的保护装置与网络报文记录分析装置，综合进行对比，从而对交流回路科学监测，系统比较由以上装置获得的信号，全方位掌握开关量回路的运行状态。同时，对变化的模拟量以及单重化保护操作逻辑有效融合，判断保护动作是否正确。二次回路故障诊断中迅速定位二次回路故障是主要内容。当前的智能变电站二次回路中，存在很多的光纤通道与光交换设备，故障诊断系统对通道异常情况快速定位，明确是否在保护装置、交换设备、某段光纤等出现了故障，如此节省了查找二次系统故障的时间，从而稳定供电。基于全站网络报文、二次设备状态监测信息、交换设备的网络数据，综合全站的网络构架、SCD配置、物理端口等，准确定位通道发生故障的部位。
        3排查继电保护二次回路隐患
        3.1排查端子情况
        在日常工作中，继电保护二次回路的隐患排查尤其重要，对接线端头的检查工作是十分繁琐且必须细致严谨。维护工作期间，工作人员应该要与设计图纸相结合，排查端子排上的各个端子是否有存在接触不良、磨损、断裂等情况。在排查接线端头的时候，工作人员需要对其力度进行科学合理的控制，防止发生因压接用力过度人为致使接线断裂的问题。
        3.2绕组特性检查
        部分新投入运行的变电站设备，依然存在有二次绕组极性反接、相序错接以及记录变比错误等部分问题。为了能够有效排查此类隐患，电流互感器工作人员可以对升流仪进行应用，在一次设备电流互感器的位置通过恒定的电流，之后与变比相结合来对计算出的理论二次电流与流进保护装置的实际二次电流进行对比，如果两者之间存在比较大的差异，就可以判定为互感器变比记录存在问题；如果两者之间的相序不一样，就可以判定为相序错接的问题。工作人员还可以对便捷式极性测试仪进行科学合理的应用来针对互感器的回路开展一定的极性测试，对二次绕组极性反接问题进行切实有效的排查。除此之外，电流互感器还需要对伏安特性曲线试验进行开展。
        3.3回路特性检查
        （1）绝缘检查。

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工作人员可以将各电压电流互感器中的二次回路接地线进行拆除，然后对绝缘电阻表进行应用来对各个回路的对地电阻大小进行一定的测量，记录后对其是否达到绝缘水平进行分别判断，并针对回路中存在的多点接地隐患进行有效排查。（2）寄生检查。用万用表进行检查直流、交流回路之间存在的寄生情况，每个回路带电与否必须要保持独立，且不受到其他回路的干扰。对回路交流与交流、直流与直流或者是交直流之间是否存在窜供的隐患进行有效排查。（3）投入运行之前的带电负荷测试。在正式投入运行之前对能够使互感器与测量仪表精度的负荷电流得以确保的负荷电流进行通入，对各个二次回路电气量的幅值与相位等进行测量，画出向量图分析功角关系。同时，还需要对各中性线存在的不平衡电流、电压等进行测量，使保护装置与二次回路接线的正确性得以保证。
        4变电站继电保护回路隐患排查技术
        4.1加大对CPU容错技术的应用
        在我国经济发展不断提速的今天，对电力的需求量不断增加，对二次回路隐患排查提出了更高的要求。为了更加及时发现继电保护二次回路的隐患，有必要将CPU容错技术应用其中，对其中存在的隐患及时进行排查。在CPU容错技术的应用过程中，其可以及时监控各种硬件运行的实际情况，通过各种传感器来收集二次回路各种电气设备运行的实际数据，一旦发现了这些数据的异常，可以及时发出报警，让相关人员及时进行处理。在使用CPU技术对二次回路进行控制的过程中，需要认真做好信息的共享处理，保证设备可以稳定运行。
        4.2进一步提升二次回路接线的完整性
        在变电站实际运行过程中，其往往会出现各种问题，如PT回路断线和CT回路质量问题等，需要认真做好对PT回路断线和CT回路质量的关注，及时发现问题，及时采取措施，避免其出现严重的质量问题。在实际开展工作的过程中，需要严格按照规范要求进行分析工作，在运行检查的过程中，应该按照施工图纸对PT回路断线和CT回路质量开展检查，并保证检查投入的力度，通过定期开展检查和维修工作，来避免设备出现严重的故障问题。
        4.3制定严格的二次回路隐患排查制度
        在开展变电站继电保护二次回路隐患的排查过程中，应该制定合理的排查计划，在实际开展工作的过程中，应该制定科学的检查制度，针对检查制度中的缺失，应该及时进行弥补。检查人员在开展检查的过程中，应该严格按照检查制度的要求来开展工作，保证各种隐患排查工作可以真正做到位，并认真做好工作人员工作情况的考核，提升工作人员的工作责任心，能够更加及时发现各种问题。在隐患排查的过程中，可以采用更加多元化的方法。针对变电站继电保护二次回路中的各种安全问题，应该引起足够的重视，采取更加多样化的工作方法，对其存在的各种问题进行逐一的排查，保证排查工作开展的及时性和准确性。在开展问题排查的过程中，应该认真结合实际的环境情况，对设备的各个部分都应该认真、仔细进行排查，及时将其中的问题暴露出来，并按照要求对这些问题进行解决。
        4.4对设备的运行环境进行优化
        设备的稳定运行对变电站二次回路的稳定运行，有着非常直接的影响。在继电保护二次回路的运行过程中，应该认真做好各种设备元件的检查工作，对那些损坏或者磨损的元器件，应该及时进行更换，保证各种设备之间的运行协调性。此外，技术人员还应该认真做好元件触点的检查工作，保证接线的准确性，这样可以保证其中的机械设备运行的稳定性与可靠性。此外，技术人员还应该认真做好运行环境的优化工作。设备的运行环境是否良好，对其运行故障率，有着非常直接的影响。对于那些存在严重振动的设备，应该及时采取防震措施，避免设备运行的过程中，出现严重的振动。对于运行环境中的灰尘，应该引起足够的重视，及时对其中的灰尘进行清扫，对设备运行温度更高的问题，应该及时采取措施，避免保温环境对设备造成损坏。
        5继电保护二次回路隐患的防范措施
        第一，继电保护事故的发生，其原因来自多个方面，比如设计缺乏合理性、定值问题、制造缺陷、维护不良等问题。为了能够安全供电，有效地防范对继电保护二次回路相关的隐患，首先要做的就是对继电保护的整定值管理进行完善。在运行方式出现变化、保护装置切区的时候都需要对整定值进行认真核对。第二，电气设备假如二次接线产生了问题，将能够对电气设备运行的稳定性产生直接性的影响。因此，确保电气设备的接线校准工作合理、高效开展就显得十分必要。相关安装工作人员在对电气设备进行安装期间，应该做好事先检查。认真核对互感器二次绕组实际排列位置和互感器的铭牌标志、设计施工图纸是否与设备相符，防止由于图物不符而导致接线产生错误的问题发生。新投产的工程，有关工作人员需要对各类继电保护装置所应用的电流互感器二次绕组配置是否科学合理进行认真的核实检查，避免产生保护死区的问题。工作人员校准接线，对电气设备的接线校准工作进行全面检查，促使接线安装的准确性得以保证，并使相关设备的作用能够得到充分发挥。第三，维护人员一定要按照规定来做好对继电保护装置的定期检验工作，工作中需要对继电保护二次回路绝缘电路值是否与相应要求相符合进行检查，并对相应的记录工作进行做好，有缺陷需要对其原因进行及时查清，并对其进行有效处理。按照规定要求定期开展相关的试验工作，从而便于在故障发生的时候能够对其进行及时调换。
        结束语
        总而言之，随着社会经济的不断发展，人们对于变电站的运行要求越来越高。对于变电站继电保护二次回路运行期间存在的隐患，应该采取科学合理的排查技术，对其进行有效排查，及时发现其中存在的问题，采取有效的防范措施，从而使继电保护二次回路运行的稳定性得以保证。
        参考文献
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