继电保护二次回路异常及故障处理对策分析_技术交流_机械工业北京电工技术经济研究所

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继电保护二次回路异常及故障处理对策分析

作者: 王家永 曹景雷 李俊良  来源:(国网聊城供电公司 ) 时间:2019-06-21

要:随着经济社会的发展,人们的生活质量提高的同时,用电需求也不断增加,所以扩大电力系统的建设规模成为重要的建设内容。在电力系统运行中,电力系统安全运行的保障就是继电保护,必须重视其故障处理,如果发现继电保护二次回路系统出现故障,要及时查明问题和故障所在,这样才能避免电气设备发生故障,为电力系统的正常运行提供保证,降低电力系统可能发生的经济损失。

 关键字:继电保护;二次回路;异常;故障处理;对策

 

引言

社会经济的发展加大了人们生产生活中对用电的需求,使得社会各界开始关注电力行业的发展情况。作为监控、控制、调节和保护一次设备的装置,二次回路保证着电力系统的安全稳定和正常运行,有利于避免电力系统中故障的产生。如果二次回路出现异常和故障,就会直接影响到整个系统的运行,可能使得断路器发生误动,电力系统遭到破坏,严重影响企业的发展和人们的生命财产安全。

1   继电保护二次回路异常和故障

1.1  断线问题

在继电保护二次回路中,断线问题是其中的一个重要的问题,这一现象主要表现为电路保险的熔断。它总共有三个方面的内容:第一是单相保险的熔断。如果单相保险发生了熔断,电网体系中的线电压就不会受到影响,电路中的线电压没有改变。此时相电压基本不小于0V,会显著减少,电压会有感应,接地时的电压值会远低于此时的电压值[1];第二是两相保险的熔断问题。一旦发生这一问题,相电压的变化就不规律,在没有发生熔断的情况下,内部元件的相电压会呈一种规律的状态;第三是三相保险熔断问题。此时的表现主要是相电压变化不规律,通常这一问题发生在变压器中,三相中的各相会出现断线问题,但并不会对出现问题的具体某相判断产生影响。因此,必须尽可能规避这种情况,注重断线保护设备的安装问题。这一现象发生的最重要原因是互感器同保护元件联系时是否发生了对称断电现象,其中一个不可回避的问题就是电缆的质量,因为电缆运用过程中其皮层经常会被风化,使得保险被熔断。

1.2 控制电缆、二次导线绝缘老化

在某早期投运的110kV变电站中,1号主变压器重瓦斯发生继电保护动作,主变压器三侧断路器跳开。在电气试验、油色谱分析、变压器外观检查后,发现一次设备没有异常。在对二次回路主变保护屏的主变非电量保护电缆进行绝缘测试时,发现重瓦斯保护气体继电器接点电缆芯间绝缘基本是0,主要原因是本体端子箱到气体继电器的一段电缆绝缘老化,内部芯线绝缘层发硬开裂。这一电缆投运到事故发生已经工作了16年,它离主变近,受到主变本体长时间的烘烤,没有进行大修和及时更换。施工工艺和质量问题也会发生绝缘破损,在某500kV变电站的220kV母差保护时,TA断线告警不能复归,某支路三相不平衡。通过检查发现A相芯线对地绝缘几乎为0,该电缆屏蔽层的引出线焊接工艺存在问题。因为焊接时使得电缆芯线绝缘烫伤破损,发生了屏蔽层短路。在施工过程中遇到的“嵌皮”,端子箱内二次回路电缆绝缘破损后直接接地发生短路。很多继电保护人员没有意识到端子箱二次线的重要性,没有加强施工工艺管理,使得其出现故障现象。通常二次低压电缆的绝缘强度是携带式电器设备的绝缘电阻大于2MΩ,配电盘二次线路的绝缘电阻大于1 MΩ,如果环境潮湿可以降低为0.5 MΩ。

1.3  击穿电线芯间绝缘

控制电缆、二次导线质量的好坏关系着电力的安全生产,必须对产品的采购渠道严格把关,同时也要加强工程施工管理,在敷设前进行二次电缆的绝缘测试,避免敷设完毕后出现绝缘问题。如果继电保护二次回路电力的线路绝缘被穿击,就会引发母差保护的误动,如果母线电源和线路与故障线路连接,就会直接跳闸。此时只能在运用1kV的交流电耐压一分钟,并测量地的绝缘情况,就可以更好地把握电线芯间绝缘部分的击穿情况。这是电力系统短路方式试验模拟的重要方法,在二次回路故障判断中运用得比较广泛。如果电源进线母差电流的回路B相和测量回路C相出现了电线芯间短路,电线芯绝缘就容易被击穿。还有可能是结束试验时电力工作或电力设备检测者没有恢复中性点的引线,这样就容易引发电力系统故障。因为电力设备线路的电位比较高,此时就会击穿设备的回路C相和电流回路的B相电缆芯,最终引起二次回路故障。

1.4  指示灯电源控制不当

控制电源的开关或自动保护装置中继电器的接点串接控制电力系统线路中指示灯二次回路的通电或断电情况。如果发现接点遮断的电流高于动作电流,此时在系统中就会发生指示灯短路,引发电源跳闸。反之,如果接点处的遮断电流不超过动作电流时,指示灯会正常运行,控制电源的开关也不会跳闸。但是会烧毁串接在该回路中的继电器接点,影响企业的良好运行[3]。在继电保护二次回路的通电和断电过程中,要降低故障对电力系统带来的损害,就必须对指示灯电源进行有效控制。

2   继电保护二次回路注意的问题

2.1  合理接线

继电保护二次电缆的连接和布置是进行继电保护二次回路的基础。二次回路接线不能出现电缆出线转接的现象,要审查接线图,提高接线的准确性。在拆除旧电缆前,要进行审核和记录,保证接线端子良好的接触性。改造电缆结束后,要再次审核电缆。

   2.2  布置端子排

布置端子排,隔开电源端子和跳闸端子可以运用空端子,用端子排来代替未设置母线的电缆屏顶,组成独立排列。在端子排面上运用一根导线连接每个端子,保证导线横截面不超过6mm2,屏上端子和地面距离大于350mm,及时进行电缆安装、检查和维修。同时也要重视二次回路的编号,发挥其继电保护检查和维修的作用。

2.3  控制回路缺陷

断路器操作回路中容易发生控制回路缺陷,主要组成部分是控制扳把、指示灯、操作箱、断路器机构的合掉闸线圈、辅助接点和相关闭锁回路等。通常在设备停送电、保护动作、自投装置或重合闸动作时容易发生控制回路缺陷。二次回路的接线情况和断路器机构的正常运行影响着断路器的正常操作。因此,如果发现断路器操作不成功,就要检查断路器机构和二次回路。

2.4  抗干扰

二次回路继电保护设备要采取抗干扰措施,因为其容易受到电力系统其它设备的干扰。因此,在同一等电位面集中各种继电保护设备,与接地主网一点连接。同时可以沿高频电缆连接接地铜线,设置屏蔽电缆在微机型继电保护装置的二次回路中。而光电流互感器的应用对传统互感器引起的拒动与误动也有一定防止作用。

继电保护二次回路异常及故障处理对策

3.1  故障回路确认

如果继电保护二次回路出现异常和故障进行检验时,必须要保证最后检验整组的试验和电流回路升流。在检验结束后,再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。而运用比较普遍的检查方法就是直观检查法,对交流进线保险和直流总保险进行检查,并对各分路熔断器的熔断进行检查[4]。如果直观检查不能确定故障回路,在查找时可以拉开线路开关,根据信号、照明部分、操作部分进行查找,坚持先室外部分,后室内部分的原则。在对各专用直流回路切断时要保证切断时间在3s之内,如果回路不能进行切断检查,必须要转换一次设备状态,在二次回路查找时做好安全措施。一旦确定故障回路,其它回路就要恢复,并在检查时注意对照图纸。

3.2  二次回路故障检查

在电源系统中,必须要对各熔断器是否完好、电压是否正常情况进行检查;接下来是交流输入、变压器、硅堆、直流输出、支路输出、绝缘监察部分;最后的检查内容是电容储能回路是否正常的问题。如果操作回路发生故障,通常的表现是断路器拒动误动。因此,在故障处理时要从几个部件入手,操作保险、开关辅助接点、跳闸线圈、继电器接点、万能转换开关接点、配线等[5]。而动作结果会引起其他回路故障,此时要检查其是否满足提出的条件,并根据图纸对元件进行逐个逐级的分析查找。在完成继电保护二次回路施工后,必须要对二次回路进行整组严格试验,保证继电保护装置的质量,确定其没有故障再进行送电[6]。同时也要对故障试验外进行模拟,并严格根据相应的试验程序进行,保证其正确性,检查正常工作状态下的整定值。

3.3  CT回路开路

因为CT端子排质量引起开路问题,所以作业人员必须远离开路处的CT端子箱并封好CT源侧,测量CT回路电流,保证CT源侧有电流、负荷侧无电流,此时断开CT连片,对开路处CT端子进行更换。如果发现端子上连线过热,要一同更换。在CT端子箱处恢复断开的CT连片,对CT源侧的短路连线进行拆除,如果发现CT源侧与负荷侧电流相同,就要恢复正常运行。因为CT本身质量引起的开路,在一次设备停运后进行处理。而输出电流偏差大是因为一相CT 或回路出现问题,在CT回路中分段查找三相电流是否平衡。因此,CT端子箱要封好CT回路,对CT源侧三相电流的平衡进行测量,观察CT本身输出是否存在问题,如果有就要停电处理。如果三相平衡,从端子箱到保护屏所串联的回路就存在问题,可以继续分段查找,不断缩小范围,最终确定问题所在[7]

4 结束语

随着我们生产生活中用电量的大幅度增加,电力系统的安全运行成为社会关注的焦点。而电力系统正常运行的必要保障就是继电保护装置,继电保护二次回路的使用更是其中的重要内容,这是继电保护的质量和效率提高的重要保障。在继电保护二次回路中,主要是进行电力设备的监控、调节、保护等工作,所以会对电力设备产生一定的保护作用。因此,必须结合继电保护二次回路中主要的异常情况和故障进行分析,及时发现消除二次回路可能存在的安全隐患,这才是保证电力系统安全的基础。在研究分析继电保护二次回路时,必须要结合运行原理和特点来分析其实际运行情况,对其中可能受到的干扰因素进行防治和检查,并及时采取相应的应对措施,最终保证继电保护装置的正常运行,这也是整个电力系统安全运行的要求。

 

参考文献:

[1]黄碧怡.浅谈继电保护应用中存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业,201610):60-62.

[2] 张伟.江苏电网继电保护运行与故障信息处理系统的设计[J].武汉电力职业技术学院学报,201701):115-116.

[3] 万有义.保护装置二次回路维护要点[J].科技信息,201609):88-89.

[4]张新昌.微电网运行控制解决方案及应用[J].电力系统保护与控制,20144210):141-146

[5]谭正卯.继电保护二次回路异常及故障问题的有效处理[J]. 黑龙江科技信息,201508):10.

[6]陈振聪,李小毅,张力等.继电保护二次回路故障处理[J].中国科技博览,201514):276.

[7]庞东东.探讨继电保护二次回路故障处理[J].华东科技:学术版,201510):169-170.

(收稿日期2018-04-01


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