张益
国网西藏电力有限公司检修公司
摘要：继电保护是保证变电站安全稳定运行的重要设备，对当前我国电力系统的正常运行具有重要意义。近几年我国电力技术的不断发展，目前大部分变电站在进行继电保护时，都将二次回路作为保护手段，以提高保护效果。然而，在实际运行过程中，常常由于二次回路中的故障而使保护效果降低。为此，在实际运行过程中，应加强对二次回路线路故障的排查，确保变电站继电保护工作能切实发挥作用。
关键词：变电站；继电保护；二次回路
前言
继电保护二次回路是变电站的核心部分，为保证变电站的正常运行，提出了二次回路线路的运行状态监测与诊断研究。常规监测诊断采用人工方式，以物理信号作为判断依据，监测诊断结果的可靠性较低。智能操作技术的飞速发展，取代了传统的监测诊断方法，实现了数字化信号采集与分析，提高了诊断的准确性。采用网络信息记录分析装置，在线路调度端进行故障诊断分析。
1二次回路在线监测及线路故障诊断系统总体结构
继电保护二次回路系统主要包括：调度控制中心、继电保护在线监测与故障诊断系统、交换机、绝热记录分析仪、防火墙、保护设备在线监测诊断装置。在继电保护在线监测与故障诊断系统向智能终端发出信息采集指令之后，调度端开始对变电站二次回路运行状态进行信息采集。收集到的信息通过交换机传送到网络信息记录分析设备，该设备作用下，线路作业信息被处理，从而诊断线路运行状态。然后立即向监测诊断装置发送信息，判断目前二次回路是否异常，如果出现异常，打开设备保护模式，进一步分析二次回路异常具体位置，并根据系统数据库存储的线路异常历史信息进行诊断，并提出一些处理对策。若在系统数据库中未能查询到此类故障信息，那么，操作界面显示“未发现此类故障信息，请现场勘查解决”。
2二次回路在线监测信息类别概述及诊断
2.1信息类别概述
该系统操作涉及的信息包括设备运行状态信息、异常报警信息、线路保护动作信息等。而设备运行状态信息包括设备供电电源的电压信息、通道光强、工作环境温度、差动电流、各分支的工作电流等，长期进行这种数据的统计，通过观察设备供电电源的电压信息、通道光强、工作环境温度、差动电流、各分支工作电流等。在二次回路发生异常情况时，异常警告信息是指SV链路中断、CT/PT断线、线路检修状态不一致等。线保护动作信息是指为了保护线路安全运行而开启的动作，即在线路运行不正常时发出的线路保护指令。
2.2线路信息采集
该系统利用网络信息记录分析装置，采集二次回路中各线路和设备作业状态信息，由于变电站二次回路线路信息较多，站控层与过程层体系繁杂，数据采集难度增大，需要合理调度数据网。为解决上述问题，本研究在站端设备上增加了数据过滤和过滤处理结构，以完成数据处理。
为此，本系统的二次回路数据信息采集器以报文记录分析仪为中心，借助数据过滤筛选处理结构，对采集的数据信息进行处理，从而为线路故障诊断提供可靠的数据支持。该系统在线监测的信息包括线路运行的暂态信息和稳态信息，并将这些信息打包成文件，作为故障诊断的依据。
2.3信息诊断与警告
把处理好的稳态文件、暂态文件发送到主站，利用链路巡检模块在这一部分结构中检查每一条链路作业是否异常。若档案中的参数资料与资料库资料界定范围不一致，即视为线作业异常。这时，打开系统警告功能模块，控制命令界面中的异常文件显示，用红色图标唤醒管理人员。
3二次回路线路故障诊断
3.1故障诊断基本原理
（1）SV/GOOSE的链路诊断基本原理。这种故障诊断方法以是否接收到SV信号和GOOSE信号作为故障诊断的依据，如果在规定的时间范围内还没有收到这些信息，就认为当前线路出现异常，这部分信息形成警告消息发送到报文记录装置，然后再对信息进行处理，得到详细的故障诊断结果。
SV口与直采回路故障诊断不同，加大了链路对比分析难度，对此情况，采取预先配置处理，将线路可能出现故障的全部可能性一一列出。同时，对其他二次回路的运行状态进行分析，分析可能的失效概率。对于故障的具体定位，需要将这些信息发送到几个保护点，发出警告后，系统管理员采用排除法确定故障位置。
（2）诊断交流环路状态的基本原理。该系统采用双AD采样的方法，对交流回路的工作状态信息进行采集，用MMS计算采样值差异相关数据，得到相对误差的计算结果。若相对误差超过规定的范围，即认为目前线路工作不正常，并发出线路警告信息。若没有误差或误差计算值在允许的范围之内，则认为交流环没有异常。该系统采用采样值对比和差流对比方法，以设定的阈值为标准，对回路作业状态进行准确诊断。
3.2保护动作诊断原理
要使保护装置始终处于正常运行状态，才能充分发挥保护线路的功效。因此，在诊断二次循环作业是否异常的同时，还需要诊断保护动作。利用综合分析的方法，对线路保护装置的动作诊断进行了研究。在这些指标中，有3个校验指标，分别根据保护出口时差、设备的时间特性、动作元件的一致性，分别对这3个指标进行校验，然后根据其对保护装置作业的影响大小，给出综合判断，最终确定保护动作是否发生故障。比如，一条二次线路发生故障，它影响到多个分支的运行，目前保护动作无法实现同步工作，选择影响较大的支路进行保护，这个方案不会对线路的继续运行产生影响，判定目前保护动作没有故障。
3.3确保相关元器件的质量及保障运行效果
（1）要强化相关技术人员的水平，在进行质量检查过程中能够充分意识到该项工作的重要意义，从而加强重视。
（2）针对二次回路中的所有元器件，要建立起严格的质量审核标准，尤其是要对其重要性能进行严格审查，在审查合格以后才能进行使用，从而保障二次回路安装以后的运行效果。
4网络异常状态监测及警告测试
4.1测试内容及方法
测试主要对系统的信息采集、故障诊断和故障预警三个功能进行测试，以下是功能测试方法概述：
（1）信息采集功能测试：利用网络信息记录分析仪，采集线路1、2电压的数值，观察接收端的数据与实际数据是否一致，从而判断信息采集功能模块中的数据过滤处理是否起到作用。
（2）对SV/GOOSE链路、交流回路作业状态是否出现故障，进行故障诊断和预警功能测试。在出现故障时，观察是否发出警告。
4.2测试结果分析
（1）信息收集功能测试结果。试验结果表明，该系统采集终端输出的线路1、2电压的数值与实际值一致，因此能准确地采集到二次回路的信息。
（2）故障诊断功能和报警功能的测试结果。该系统通过2条SV/GOOSE链路，2条交流回路作为故障诊断，该系统能准确地诊断出线路运行异常情况，并能自动发出报警信息。
结语
总而言之，围绕着二次回路运行的状态监测方法和线路故障诊断问题展开研究，根据继电器操作原理，设计二次回路运行作业状态监测功能模块，开发相应的故障诊断子系统，作为二次回路智能化管理工具。试验结果表明，该系统能准确地采集到二次回路的作业信息，有效地诊断出二次故障状态，对线路的异常运行情况自动发出预警。
参考文献
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