浅谈继电保护二次回路典型故障原因分析论文_武小岩

(榆林市电力建设总公司 陕西榆林 719000)

摘要:继电保护二次回路的正确与否对继电保护装置的正确动作有非常重要的作用,二次回路的异常同样会造成严重的系统事故。因此,必须加以足够的重视,必须坚决消除“重装置,轻回路”的错误思想,确保整套保护回路的正确性。

关键词:继电保护;二次回路;故障

一、继电保护及二次回路的作用

(一)继电保护在电力系统安全运行中的作用

继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下几点:

1.保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

(二)继电保护二次回路可靠性和完整性是发挥继电保护装置作用的前提

继电保护二次回路可靠性和完整性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性和完整性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。更富于实践性,需要有明确的规程约束才能奏效。

二、继电保护及二次回路典型故障分析

1.电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,PT二次回路设备不多,接线也不复杂,但PT二次回路上的故障却不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,PT二次电压回路异常主要集中在以下几方面:PT二次中性点接地方式异常;表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样PT二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上,使各相电压产生幅值和相位变化,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。PT开口三角电压回路异常;PT开口三角电压回路断线,有机械上的原因,短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,使PT开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区发生过。PT二次失压;PT二次失压是困扰使用电压保护的经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。

2.针对目前微机继电保护装置自身的特点,造成了微机保护装置故障如:(1)电源问题,比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降,若电压下降过大,会导致比较电路基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,从而影响到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作,要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时,微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象,应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。(2)对逆变电源应加强现场管理,在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题,微机保护的抗干扰性能较差,对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用,会导致一些逻辑元件误动作。(3)微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,可使两焊点之间形成了导电通道,从而引起继电保护故障的发生。

3.电流互感器极性接反及变比错误引起的继电保护误动作,电流互感器的极性接反和变比错误直接导致继电保护装置在判断电力系统故障方向以及故障电流的大小发生错误的判断,导致如变压器保护、距离保护、光纤纵差保护、高频保护等误动作,造成严重的配电网事故。电流互感器极性接反和变比错误均是人为安装事故的典范,但是此类事故仍然层出不穷。

三、微机继电保护常见故障处理方法

1、替换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其他地方查故障。

(2)参照法

通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较。

(3)短接法

将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。

四、继电保护工作反措流程

怎样有效防止以上继电保护及二次回路事故的发生是我们继电保护人员的重中之重。(见下图)

结束语

继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障,目前已经得到了广泛的应用,二次回路问题,在电网继电保护的应用中,占有突出重要的位置。如果说保护装置本身的缺陷可能带来本该装置的不正确动作的话,二次回路的缺陷,其影响将及整个变电站继电保护的安全可靠运行。频发的事故,教训了人们开始重视二次回路问题。它的解决更富于实践性,而又涉及面广,需要有明确的规程约束才能奏效。

参考文献:

[1]邹森元编著.《电力系统继电保护及安全装置反事故措施要的》条列分析.沈阳:白山出版社,2000

[2]赵遵廉等.《电力系统继电保护典型故障分析》.北京:中国电立出版社.2001

论文作者:武小岩

论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期

论文发表时间:2017/8/8

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