黃偉虹

摘 要：繼電保護(hù)二次回路是電力系統(tǒng)中極為重要的保護(hù)裝置，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性起決定性作用，本文在對(duì)繼電保護(hù)二次回路及其故障問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了幾點(diǎn)繼電保護(hù)二次回路故障處理的方法和注意點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：二次回路 繼電保護(hù) 故障

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0118-02

電力系統(tǒng)能否正常運(yùn)行決定其常輸電，對(duì)人們生活產(chǎn)生重要影響作用。而繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中極為重要的保護(hù)裝置，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性起決定性作用，它能夠在電力系統(tǒng)或是電網(wǎng)發(fā)生故障的時(shí)候，及時(shí)切斷電源，避免發(fā)生重大安全事故威脅人們的生命。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也取得了一定的技術(shù)進(jìn)步，但科技進(jìn)步也給繼電保護(hù)技術(shù)的提出了新的要求。然而，隨著微機(jī)保護(hù)裝置的不斷完善，繼電保護(hù)二次回路的缺陷卻逐漸暴露出來。與繼電保護(hù)相關(guān)聯(lián)的二次回路發(fā)生的缺陷卻日漸增多，因此，加強(qiáng)二次回路的管理，提高檢修維護(hù)質(zhì)量，對(duì)提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性、可靠性就顯得尤為重要。對(duì)繼電保護(hù)二次回路隱患排查及防范，能夠有效的減少電氣設(shè)備危機(jī)保護(hù)裝置的安全隱患。顯得十分重要。

1 繼電保護(hù)二次回路及其故障問題分析

1.1 繼電保護(hù)二次回路

在發(fā)電廠和變電所中，直接與生產(chǎn)和輸配電能有關(guān)的設(shè)備稱為一次設(shè)備，由一次設(shè)備連接的系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)。對(duì)一次電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、操縱、控制和起 保護(hù)作用的輔助設(shè)備，稱為二次設(shè)備，如：各種繼電器、信號(hào)裝置、測(cè)量?jī)x表、控制開關(guān)、控制電纜、操作電源和小母線等。由二次設(shè)備連接成的回路稱為二次回路或二次系統(tǒng)。通俗的說，二次回路是控制回路，指用來控制主開關(guān)斷路器，信號(hào)燈，指示牌等，不承載大電流，除一次回路外。一般電壓低于主回路電壓。

基本二次回路有電流二次回路和電壓二次回路。圖1所示為一組保護(hù)用電流回路為例，利用回路編號(hào)，A相第一個(gè)繞組頭端與尾端編號(hào)1A1，1A2，如果是第二個(gè)繞組則用2A1，2A2，其他同理。圖2所示為以變電站高壓側(cè)母線電壓接線為例，母線電壓回路的星形接線采用單相二次額定電壓57 V的繞組，星形接線也叫做中性點(diǎn)接地電壓接線。

1.2 二次回路故障分析

當(dāng)二次回路系統(tǒng)斷線后，由于繼電保護(hù)系統(tǒng)無法獲得正常運(yùn)行所需的電壓信息，導(dǎo)致獲得的信息存在較大的誤差，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)的保護(hù)工作無法正常實(shí)施。電壓互感器二次回路發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致測(cè)量失誤和計(jì)量誤差，產(chǎn)生誤動(dòng)作和拒動(dòng)作。從而影響運(yùn)行監(jiān)測(cè)以及計(jì)量的準(zhǔn)確性。對(duì)于繼電保護(hù)而言可能導(dǎo)致保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)，直接影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。下面對(duì)繼電保護(hù)二次回路常見的異常故障進(jìn)行分析。

（1）直流接地引起保護(hù)誤動(dòng)。

變電站直流系統(tǒng)等效電路圖如圖3所示：+KM、-KM表示母線電壓，R1、R2、R組成電橋。一般情況下，R1、R2電阻大小相等，阻值大于30 KΩ，在40～300 KΩ之間，C+、C-為直流系統(tǒng)對(duì)地分布電容。當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地的情況下，繼電器可能會(huì)誤動(dòng)。當(dāng)直流系統(tǒng)對(duì)地電容增大到一定數(shù)值時(shí)，直流負(fù)母線對(duì)地電壓高于繼電器動(dòng)作電壓時(shí)，直流系統(tǒng)的一點(diǎn)接地就有可能致使繼電器誤動(dòng)。圖4所示為負(fù)對(duì)地電壓、對(duì)地電容、繼電器動(dòng)作電壓和繼電器動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系。直流系統(tǒng)的負(fù)對(duì)地電壓和負(fù)對(duì)地電容C-的大小決定在一點(diǎn)接地時(shí)是否有可能造成出口繼電器誤動(dòng)。

（2）二次回路電磁干擾引起保護(hù)誤動(dòng)。

對(duì)于遠(yuǎn)切、遠(yuǎn)跳，變壓器電抗器非電量保護(hù)這些關(guān)鍵回路來說其動(dòng)作出口的核心部分是中間繼電器，如果在這個(gè)環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了干擾問題，將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

（3）誤整定、誤碰、誤接線的“三誤”事故，引起繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作。

繼電保護(hù)的正確動(dòng)作必須有兩方面的保證：繼電保護(hù)整定值計(jì)算準(zhǔn)確及現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)定值整定正確。由于種種主、客觀的原因，使得保護(hù)整定定值與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符，因而導(dǎo)致電網(wǎng)中存在安全隱患，甚至引起保護(hù)不正確動(dòng)作；繼電保護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)工作中因?yàn)槲ｋU(xiǎn)點(diǎn)分析不全面，安全措施執(zhí)行不到位，重點(diǎn)危險(xiǎn)回路沒有有效隔離，而誤碰二次回路，導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)；以及二次回路誤接線導(dǎo)致保護(hù)裝置異常動(dòng)作。

（4）二次回路檢修維護(hù)質(zhì)量不過關(guān)引起保護(hù)誤動(dòng)。

在我們的日常年檢工作中，因?yàn)閷I(yè)分工不明確，工作不仔細(xì)，導(dǎo)致檢修項(xiàng)目不全，特別是一些與二次回路相關(guān)但又不屬于保護(hù)裝置的中間繼電器、時(shí)間繼電器等，容易漏檢，繼電器損壞不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也會(huì)導(dǎo)致保護(hù)不正確動(dòng)作。

2 繼電保護(hù)二次回路異常和故障處理

2.1 二次回路異常檢查和隱患防范

首先是由于檢修過程操作不當(dāng)引起的二次回路故障。比如在對(duì)電流互感器二次回路接線端子排查時(shí)，如果防護(hù)不到位或者用力過大，就會(huì)使得端子接線端頭壓接處損傷斷裂，工作人員沒有對(duì)齊認(rèn)真核查以至隱患不能消除。其次是技改、基建項(xiàng)目遺留下的隱患情況。比如保護(hù)裝置二次接線圖的設(shè)計(jì)不滿足規(guī)范要求而引起的故障和隱患，這種情況反映出工作人員對(duì)機(jī)組安裝調(diào)試的審查時(shí)存在不嚴(yán)格按規(guī)范操作的情況。在對(duì)繼電保護(hù)電氣二次回路隱患進(jìn)行排查時(shí)，應(yīng)對(duì)二次回路的各接線端子進(jìn)行重點(diǎn)檢查，特別是要對(duì)二次端子盒內(nèi)的接線進(jìn)行詳細(xì)檢查，認(rèn)真校核二次端子的型號(hào)以及準(zhǔn)確度等級(jí)，確保繼電保護(hù)電氣二次回路的安全性。

2.2 二次回路常見故障處理

針對(duì)直流接地引起的保護(hù)誤動(dòng)，可采取以下措施：提高繼電器的工作電壓。當(dāng)直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓為50%時(shí)或小于50%，可以保證直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣良好情況下發(fā)生一點(diǎn)接地，繼電器不會(huì)誤動(dòng)作；提高繼電器的動(dòng)作功率。繼電器動(dòng)作功率越大，其阻值越小，抗電容充放電能力越強(qiáng)；適當(dāng)延長(zhǎng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；降低站用直流系統(tǒng)對(duì)地分布電容；提高站用直流對(duì)地絕緣水平；站用直流對(duì)地分布電容較大時(shí)，直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)儀低頻量輸入量選擇不當(dāng)可能引起保護(hù)誤動(dòng)。endprint

針對(duì)二次回路電磁干擾引起的保護(hù)誤動(dòng)，對(duì)于重要開入開出回路取消使用的“光耦”，改用啟動(dòng)功率大于5 W的大功率慢速繼電器。

針對(duì)二次回路檢修維護(hù)質(zhì)量不過關(guān)引起的保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)該結(jié)合事故教訓(xùn)，完善繼電保護(hù)校驗(yàn)工序卡上的檢驗(yàn)項(xiàng)目，做到設(shè)備維護(hù)無死區(qū)，保護(hù)無缺項(xiàng)漏項(xiàng)。

2.3 高頻保護(hù)措施

高頻保護(hù)由于其能在被保護(hù)的線路發(fā)生故障時(shí)全線速動(dòng)，而得到廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)變現(xiàn)為：不反應(yīng)保護(hù)范圍以為的故障、在參數(shù)選擇上也無需和下一線路相配合、動(dòng)作不帶延時(shí)。目前，當(dāng)電壓大于220 kV時(shí)主要采用高頻保護(hù)。由于工作原理不同，高頻保護(hù)有兩種類型包括方向高頻保護(hù)和另一種相差高頻保護(hù)。但高頻保護(hù)中間環(huán)節(jié)較多，由于通道、保護(hù)裝置等多種因素造成的高頻保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此認(rèn)真分析高頻保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的原因，采取針對(duì)性的防范措施對(duì)保證高頻保護(hù)正確動(dòng)作具有十分重要的意義。

高頻保護(hù)的維護(hù)和投退方面，在高頻保護(hù)運(yùn)行過程中要保證其對(duì)稱性，保護(hù)的投入與退出在其兩側(cè)進(jìn)行應(yīng)保持一致。斷開連接濾過器的接地隔離開關(guān)，嚴(yán)禁退出收發(fā)信號(hào)機(jī)、禁止退出保護(hù)直流電源。在動(dòng)作裝置和通道上嚴(yán)禁作業(yè)。在保護(hù)動(dòng)作跳閘后或高頻保護(hù)投入運(yùn)行前，或者高頻保護(hù)出現(xiàn)異常時(shí)，都要進(jìn)行通道檢查。

當(dāng)本保護(hù)裝置電流互感器回路發(fā)生故障、通道加工設(shè)備元件故障、檢查通道中發(fā)現(xiàn)測(cè)量表計(jì)指示反常、任何一側(cè)保護(hù)裝置（收、發(fā)信機(jī)等）直流電源中斷或出現(xiàn)異常而不能立即恢復(fù)，都應(yīng)同時(shí)退出兩側(cè)高頻保護(hù)。高頻保護(hù)正常投入時(shí)應(yīng)檢查戶外連接濾波器旁的接地隔離開關(guān)確已斷開、投入保護(hù)裝置直流電源、測(cè)試通道正常、按系統(tǒng)要求，準(zhǔn)時(shí)投入跳閘壓板。保護(hù)裝置退出時(shí)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令，準(zhǔn)時(shí)斷開跳閘壓板或改投信號(hào)位置、只有在不具備投信號(hào)位置的前提下，才斷開保護(hù)裝置直流電源。

3 結(jié)語

繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除二次回路存在的隱患， 避免繼電保護(hù)不正確動(dòng)作意義重大。要加強(qiáng)對(duì)二次回路故障的研究分析，還要對(duì)其運(yùn)行原理及特點(diǎn)有充分的把握，根據(jù)實(shí)際情況分析其可能受到的干擾因素，并針對(duì)這些干擾因素采取相應(yīng)的措施，才能保證繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊雯，楊佳杰.繼電保護(hù)二次回路故障實(shí)例分析[J].科技風(fēng)，2011（20）.

[2] 楊博，陳慶新，張愛軍.發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置故障案例的特點(diǎn)分析及建議[J].熱力發(fā)電，2010（3）.endprint

針對(duì)二次回路電磁干擾引起的保護(hù)誤動(dòng)，對(duì)于重要開入開出回路取消使用的“光耦”，改用啟動(dòng)功率大于5 W的大功率慢速繼電器。

針對(duì)二次回路檢修維護(hù)質(zhì)量不過關(guān)引起的保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)該結(jié)合事故教訓(xùn)，完善繼電保護(hù)校驗(yàn)工序卡上的檢驗(yàn)項(xiàng)目，做到設(shè)備維護(hù)無死區(qū)，保護(hù)無缺項(xiàng)漏項(xiàng)。

2.3 高頻保護(hù)措施

高頻保護(hù)由于其能在被保護(hù)的線路發(fā)生故障時(shí)全線速動(dòng)，而得到廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)變現(xiàn)為：不反應(yīng)保護(hù)范圍以為的故障、在參數(shù)選擇上也無需和下一線路相配合、動(dòng)作不帶延時(shí)。目前，當(dāng)電壓大于220 kV時(shí)主要采用高頻保護(hù)。由于工作原理不同，高頻保護(hù)有兩種類型包括方向高頻保護(hù)和另一種相差高頻保護(hù)。但高頻保護(hù)中間環(huán)節(jié)較多，由于通道、保護(hù)裝置等多種因素造成的高頻保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此認(rèn)真分析高頻保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的原因，采取針對(duì)性的防范措施對(duì)保證高頻保護(hù)正確動(dòng)作具有十分重要的意義。

高頻保護(hù)的維護(hù)和投退方面，在高頻保護(hù)運(yùn)行過程中要保證其對(duì)稱性，保護(hù)的投入與退出在其兩側(cè)進(jìn)行應(yīng)保持一致。斷開連接濾過器的接地隔離開關(guān)，嚴(yán)禁退出收發(fā)信號(hào)機(jī)、禁止退出保護(hù)直流電源。在動(dòng)作裝置和通道上嚴(yán)禁作業(yè)。在保護(hù)動(dòng)作跳閘后或高頻保護(hù)投入運(yùn)行前，或者高頻保護(hù)出現(xiàn)異常時(shí)，都要進(jìn)行通道檢查。

當(dāng)本保護(hù)裝置電流互感器回路發(fā)生故障、通道加工設(shè)備元件故障、檢查通道中發(fā)現(xiàn)測(cè)量表計(jì)指示反常、任何一側(cè)保護(hù)裝置（收、發(fā)信機(jī)等）直流電源中斷或出現(xiàn)異常而不能立即恢復(fù)，都應(yīng)同時(shí)退出兩側(cè)高頻保護(hù)。高頻保護(hù)正常投入時(shí)應(yīng)檢查戶外連接濾波器旁的接地隔離開關(guān)確已斷開、投入保護(hù)裝置直流電源、測(cè)試通道正常、按系統(tǒng)要求，準(zhǔn)時(shí)投入跳閘壓板。保護(hù)裝置退出時(shí)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令，準(zhǔn)時(shí)斷開跳閘壓板或改投信號(hào)位置、只有在不具備投信號(hào)位置的前提下，才斷開保護(hù)裝置直流電源。

3 結(jié)語

繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除二次回路存在的隱患， 避免繼電保護(hù)不正確動(dòng)作意義重大。要加強(qiáng)對(duì)二次回路故障的研究分析，還要對(duì)其運(yùn)行原理及特點(diǎn)有充分的把握，根據(jù)實(shí)際情況分析其可能受到的干擾因素，并針對(duì)這些干擾因素采取相應(yīng)的措施，才能保證繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。

參考文獻(xiàn)

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針對(duì)二次回路電磁干擾引起的保護(hù)誤動(dòng)，對(duì)于重要開入開出回路取消使用的“光耦”，改用啟動(dòng)功率大于5 W的大功率慢速繼電器。

針對(duì)二次回路檢修維護(hù)質(zhì)量不過關(guān)引起的保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)該結(jié)合事故教訓(xùn)，完善繼電保護(hù)校驗(yàn)工序卡上的檢驗(yàn)項(xiàng)目，做到設(shè)備維護(hù)無死區(qū)，保護(hù)無缺項(xiàng)漏項(xiàng)。

2.3 高頻保護(hù)措施

高頻保護(hù)由于其能在被保護(hù)的線路發(fā)生故障時(shí)全線速動(dòng)，而得到廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)變現(xiàn)為：不反應(yīng)保護(hù)范圍以為的故障、在參數(shù)選擇上也無需和下一線路相配合、動(dòng)作不帶延時(shí)。目前，當(dāng)電壓大于220 kV時(shí)主要采用高頻保護(hù)。由于工作原理不同，高頻保護(hù)有兩種類型包括方向高頻保護(hù)和另一種相差高頻保護(hù)。但高頻保護(hù)中間環(huán)節(jié)較多，由于通道、保護(hù)裝置等多種因素造成的高頻保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此認(rèn)真分析高頻保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的原因，采取針對(duì)性的防范措施對(duì)保證高頻保護(hù)正確動(dòng)作具有十分重要的意義。

高頻保護(hù)的維護(hù)和投退方面，在高頻保護(hù)運(yùn)行過程中要保證其對(duì)稱性，保護(hù)的投入與退出在其兩側(cè)進(jìn)行應(yīng)保持一致。斷開連接濾過器的接地隔離開關(guān)，嚴(yán)禁退出收發(fā)信號(hào)機(jī)、禁止退出保護(hù)直流電源。在動(dòng)作裝置和通道上嚴(yán)禁作業(yè)。在保護(hù)動(dòng)作跳閘后或高頻保護(hù)投入運(yùn)行前，或者高頻保護(hù)出現(xiàn)異常時(shí)，都要進(jìn)行通道檢查。

當(dāng)本保護(hù)裝置電流互感器回路發(fā)生故障、通道加工設(shè)備元件故障、檢查通道中發(fā)現(xiàn)測(cè)量表計(jì)指示反常、任何一側(cè)保護(hù)裝置（收、發(fā)信機(jī)等）直流電源中斷或出現(xiàn)異常而不能立即恢復(fù)，都應(yīng)同時(shí)退出兩側(cè)高頻保護(hù)。高頻保護(hù)正常投入時(shí)應(yīng)檢查戶外連接濾波器旁的接地隔離開關(guān)確已斷開、投入保護(hù)裝置直流電源、測(cè)試通道正常、按系統(tǒng)要求，準(zhǔn)時(shí)投入跳閘壓板。保護(hù)裝置退出時(shí)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令，準(zhǔn)時(shí)斷開跳閘壓板或改投信號(hào)位置、只有在不具備投信號(hào)位置的前提下，才斷開保護(hù)裝置直流電源。

3 結(jié)語

繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除二次回路存在的隱患， 避免繼電保護(hù)不正確動(dòng)作意義重大。要加強(qiáng)對(duì)二次回路故障的研究分析，還要對(duì)其運(yùn)行原理及特點(diǎn)有充分的把握，根據(jù)實(shí)際情況分析其可能受到的干擾因素，并針對(duì)這些干擾因素采取相應(yīng)的措施，才能保證繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。

參考文獻(xiàn)

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