林向偉

（皖能合肥發(fā)電有限公司，安徽合肥 230002）

0 引言

變電站系統(tǒng)內(nèi)的電流回路較多，導(dǎo)致接線線路相對(duì)復(fù)雜，易出現(xiàn)短路等故障。在運(yùn)行過(guò)程中，若未進(jìn)行一次通流便直接進(jìn)行二次通流，則線路回路故障排查效果難以得到保證，無(wú)法保障電力電流系統(tǒng)的運(yùn)行安全，影響變電站各項(xiàng)電流系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。在傳統(tǒng)方法中，利用設(shè)備運(yùn)行期間產(chǎn)生的負(fù)荷電流數(shù)值，判斷電流回路的流通性，這種方式安全隱患較大，雖然檢出效果較為理想，但產(chǎn)生萬(wàn)伏高壓后會(huì)損壞設(shè)備，危及人員生命安全。

1 繼電保護(hù)二次電流回路故障原因

繼電保護(hù)作用機(jī)理是通過(guò)控制電路線路中的各條路徑，當(dāng)某設(shè)備/元件發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)發(fā)出切斷指令，切斷電路中與故障位置最近的線路，避免危害擴(kuò)大?，F(xiàn)階段處理中發(fā)現(xiàn)，電路各類設(shè)備發(fā)生故障比例降低，繼電保護(hù)裝置中的二次電流回路發(fā)生故障比例卻逐漸增加。因此，目前電力企業(yè)進(jìn)行故障排查，應(yīng)格外注意二次電流回路的故障問(wèn)題。二次電流回路產(chǎn)生故障，主要是兩類典型原因。

（1）保護(hù)裝置啟動(dòng)頻率較為頻繁，干擾正常運(yùn)行節(jié)奏，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行紊亂，難以發(fā)揮出繼電保護(hù)應(yīng)有作用。

（2）變電站場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中，因施工人員失誤，導(dǎo)致線路外露，或者施工包裹不嚴(yán)，線路中的各處接線易生銹，造成二次回路的運(yùn)行出現(xiàn)斷點(diǎn)，不利于電路保護(hù)措施的落實(shí)。

2 提高二次電流回路完整性的措施

2.1 二次回路刷灰

為解決因線路暴露引起的電流運(yùn)行不暢問(wèn)題，可以在施工中加強(qiáng)電纜線路絕緣護(hù)套的自我保護(hù)能力，通過(guò)刷灰方式，做好防患措施。對(duì)二次回路做刷灰方法處理，需要注意以下3 點(diǎn)。

（1）應(yīng)將刷灰工具清理干凈，保證工具齊全，刷灰質(zhì)量將直接影響二次回路的防患性能。

（2）需要有效清理二次回路中的相關(guān)電氣設(shè)備，確保刷灰前的繼電保護(hù)裝置整體干燥，提高防患效果。

（3）刷灰完畢后，運(yùn)行電力設(shè)備，判斷繼電保護(hù)是否被安全措施保護(hù)完整，側(cè)面檢測(cè)刷灰質(zhì)量。

2.2 緊固回路螺絲

判斷二次回路中的螺絲穩(wěn)固情況，螺絲能將二次回路的電纜線路進(jìn)行有效固定，保障其正常連接狀態(tài)。通過(guò)線路穩(wěn)定，可保證二次回路運(yùn)行期間能維持較高運(yùn)行能力。螺絲未緊固，會(huì)發(fā)生短路，造成整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)系狀態(tài)被切斷，繼電保護(hù)失去對(duì)線路的控制能力，電力設(shè)備由此停運(yùn)，造成變電站的效益損失。

2.3 絕緣遙測(cè)方法

對(duì)二次電流回路進(jìn)行絕緣遙測(cè)方式的預(yù)防措施，可主要應(yīng)用在故障排查過(guò)程中，由此完成對(duì)電流回路的切實(shí)保護(hù)。但在絕緣遙測(cè)時(shí)，需要考慮到絕緣故障。因此使用該方法應(yīng)首先確保回路的端子連片是否處于連接狀態(tài)。在二次電流處于母差的保護(hù)屏范圍時(shí)，絕緣方向也應(yīng)和設(shè)備進(jìn)行靠攏。通過(guò)徹底解決故障的方式，完成設(shè)備檢修工作。其中母差保護(hù)屏將會(huì)整理保護(hù)回路信息，工作人員應(yīng)完整記錄留存這類數(shù)據(jù)。

3 回路完整性的測(cè)試方法

3.1 測(cè)試意義

變電站的各類系統(tǒng)和設(shè)備，只有當(dāng)所有設(shè)備完成其既定規(guī)劃工作，才可為變電站整體平穩(wěn)運(yùn)行提供最大基礎(chǔ)保障。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，則大概率引發(fā)系統(tǒng)停運(yùn)事故，導(dǎo)致變電站場(chǎng)的實(shí)際產(chǎn)出下降，影響既得效益。繼電保護(hù)裝置能為整個(gè)變電站場(chǎng)提供穩(wěn)定、高效的故障處理辦法?，F(xiàn)階段由于二次電流回路問(wèn)題，導(dǎo)致繼電保護(hù)不能為電力系統(tǒng)提供較高保護(hù)性能，由此產(chǎn)生極大危害。

若設(shè)備、線路帶電前就產(chǎn)生缺陷故障，運(yùn)行前未對(duì)其充分檢測(cè)，則將帶動(dòng)整體設(shè)備產(chǎn)生故障。因此，電力建設(shè)單位現(xiàn)階段緊急處理的事故類型較多，需要盡快檢出接線缺陷等隱患，確?；芈繁３滞暾?。然后對(duì)變電站進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中，可以將一些主變或者啟備變當(dāng)作升流設(shè)備，由此進(jìn)行處理。這樣便可有效檢測(cè)出變電站受電范圍中的電流運(yùn)行情況，以此明確出二次回路具體位置。排查二次電流故障過(guò)程中，還需進(jìn)行相別、變比以及各種變量的分析，以此能夠?qū)ο嗷ハ辔灰约皹O性，甚至是保護(hù)方面進(jìn)行相關(guān)判斷。在工作過(guò)程中，只有保障該電流回路在正確環(huán)境中，才能夠進(jìn)一步保障所有電氣設(shè)備，都能夠平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 測(cè)試原理

二次電流回路在正常運(yùn)行中應(yīng)保持絕對(duì)的完整性，才可避免出現(xiàn)短路等故障。因此對(duì)其進(jìn)行完整性測(cè)試，分析得到的數(shù)據(jù)，判斷該方法的切實(shí)可行性。完整性測(cè)試的原理是通過(guò)變壓器裝置經(jīng)操作后產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，來(lái)判斷電流回路是否完整[1]。首先在變壓器的低壓位置上，選擇測(cè)試位置，做出三相短路操作。同時(shí)在變壓器的高壓位置上安放電壓可調(diào)節(jié)的380 V 交流電源裝置；其次需要利用變壓器裝置本身存在的短路阻抗特性，生成三相一次的電流；最后需要分別測(cè)定一次和二次回路的電流實(shí)際值，還需測(cè)量相位數(shù)值。根據(jù)設(shè)備圖紙和保護(hù)裝置構(gòu)造，分析該方法測(cè)得的數(shù)據(jù)是否和設(shè)計(jì)圖紙中的數(shù)據(jù)吻合，借此判斷該二次回路的完整性和方法的準(zhǔn)確性。

3.3 測(cè)試優(yōu)勢(shì)

這種方法得到的測(cè)試結(jié)果可供后續(xù)檢驗(yàn)，其測(cè)試過(guò)程中具備三大優(yōu)勢(shì)。

（1）測(cè)試方法中的接線操作相對(duì)簡(jiǎn)單，并且得到的數(shù)據(jù)能夠相對(duì)準(zhǔn)確、真實(shí)。尤其是在帶電運(yùn)行前期便可進(jìn)行檢測(cè)，提高了設(shè)備檢查時(shí)的安全性，充分確保在電流回路中準(zhǔn)確檢出接線缺陷等故障類型。

（2）該測(cè)試方法可以自由控制一次電流數(shù)值，得出準(zhǔn)確測(cè)試結(jié)果。測(cè)試前要計(jì)算出一次電流數(shù)值，在電流過(guò)大情況下，則可以在高壓位置的電源一側(cè)安設(shè)三相調(diào)壓器，調(diào)整試驗(yàn)電壓，準(zhǔn)確控制一次電流數(shù)值。

（3）該測(cè)試方法可充分保障人員及設(shè)備的安全，若一次電流數(shù)值較小，即使發(fā)生了電流的二次回路情況，因存在開(kāi)路缺陷，導(dǎo)致二次回路中的最大電壓僅為幾十伏，充分保障測(cè)試安全。

4 實(shí)際案例

分析某電力建設(shè)企業(yè)變電站建設(shè)案例，判斷二次電流回路的完整性。該案例選用二次電流回路作為分析對(duì)象，其主變系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)值：額定容量5 萬(wàn)kV·A，高低壓側(cè)的額定電壓，高壓110 kV、低壓10.5 kV，額定電流262.4 A/2749 A。該系統(tǒng)采用YNd11 作為接線方式。

4.1 具體測(cè)試方法

該案例需要對(duì)主變高低壓做出分析，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷電流互感器變比條件為高壓位置600 A/5 A、低壓位置3150 A/5 A。首先計(jì)算參數(shù)，在110 kV 處位置上增加三相交流電壓，數(shù)值為380 V，并在10.5 kV 位置上增加短路點(diǎn)。因此可得到高壓位置中的電流公式為380/（110 000×18.3%）×262.4，最終計(jì)算出高壓位置處電流為4.95 A。同理可計(jì)算出低壓位置處的電流示數(shù)為51.87 A[2]。

通過(guò)高低壓側(cè)的電流互感器裝置，再次進(jìn)行變比計(jì)算。將110 kV 位置中的高壓側(cè)做出二次電流計(jì)算：4.95/（600/5），得到高壓位置的電流數(shù)值是41.25 mA。同理計(jì)算出10.5 kV 下的電流數(shù)值是82.33 mA。

計(jì)算出各位置下的電流示數(shù)后，首先記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，其二次電流回路中測(cè)得的相應(yīng)相位，需要依據(jù)A431 作為基準(zhǔn)，同時(shí)其中的變壓器接線組部分是YNd11。變壓器高低壓側(cè)電流互感器在二次回路中采用星形接線方式?，F(xiàn)階段，安裝繼電保護(hù)差動(dòng)裝置過(guò)程中，都會(huì)選擇在機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)角。同時(shí)，電流互感器位置的二次側(cè)還需要使用星形接線。

4.2 測(cè)試結(jié)果分析

通過(guò)開(kāi)展測(cè)量工作，分析測(cè)量結(jié)果，高壓一側(cè)理論為4.95 A，但是實(shí)際測(cè)量結(jié)果是4.7 A 上下；高壓側(cè)二次理論數(shù)值是41.25 mA，但是二次實(shí)測(cè)僅為37 mA 左右。在另一端低壓側(cè)測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)際測(cè)量結(jié)果約為54 A，但是理論數(shù)值為51.87 A。高壓側(cè)二次理論值82.33 mA，實(shí)測(cè)值8l mA 左右。這種情況可以說(shuō)明，測(cè)試的方法與設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求有著一致性。

測(cè)量二次電路中的相位差，需要以A431 為基準(zhǔn)。但是由于A431，主要是用于高壓側(cè)的差動(dòng)一組，因此會(huì)使得高壓側(cè)電流互感器的二次引入極性，相比較低壓側(cè)的二次電流回路當(dāng)中的A531，在相位上相反。但是在變壓器接線組上，是YNd11，相比較高低壓側(cè)，相差將近150°。高壓側(cè)A451、A441、A471、A461 和A431，為同一方向即為0°。低壓側(cè)A541、A571、A561、A551 和A431 為同一方向，變壓器30°的角度差即應(yīng)為330°，B、C 相同理[3]。測(cè)量結(jié)果和理論分析結(jié)果基本一致。

最后，需要綜合性分析上述結(jié)果，發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果具有合理性和準(zhǔn)確性。因此可以有效地對(duì)其中各種保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量接線等，進(jìn)行一定調(diào)整和推測(cè)。發(fā)現(xiàn)沒(méi)有出現(xiàn)開(kāi)路、接線錯(cuò)誤等問(wèn)題，采用這種方式可良好判斷回路完整性。

5 結(jié)論

繼電保護(hù)裝置一旦發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)大概率影響到整個(gè)電力產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)進(jìn)度。因此選擇高效、有效的檢測(cè)方法，檢查電流回路的接線缺陷問(wèn)題，可以確保變電站較高水平收益。在回路完整性的測(cè)試方法中，主要通過(guò)變壓器和電流互感器裝置測(cè)出的數(shù)值，來(lái)判斷回路運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)分析可知，選擇星形接線方式能實(shí)現(xiàn)二次電流回路的較高穩(wěn)定性。