摘要：随着电力系统电网建设的快速扩大和发展，要求继电保护装置具有较强的可靠性和稳定性。而继电保护二次回路中的隐性故障时刻危及着电网运行，要正确对待出现的隐性故障，确保二次回路的正确可靠，以保证电网的安全稳定正常运行。
关键词：继电保护 二次回路 隐性故障
一、引言
电力系统对继电保护装置基本要求有：可靠性、选择性、快速性、灵敏性。面对于现在的电网中大容量、高参数的机组不断建设和投运，继电保护及自动装置对电力系统的稳定和发电设备的安全运行要求越来越高。二次回路中存在的隐性故障对电网和电力设备有很大隐患；当电网系统或发电设备中发生故障时，隐性故障极易造成系统重大事故，加剧对设备的损坏和破坏电网系统的稳定运行；而电气设备中隐性故障的存在又是难以避免的，继电保护在发电厂和电力系统中占有极其重要的地位，发电厂和电力系统中一些扰动应被看作独立偶然的事件，当继电保护二次回路中的隐性故障导致保护装置的误动、拒动时，极有可能扩大事故，使系统的稳定遭到严重破坏。
1继电保护的基本任务
继电保护的动作原理是：考虑电力系统短路或其它非正常情况时相应电气量的变化，以这些变化为依据构建继电保护动作的数学模型，再加上对其他物理量变化的综合考虑，例如当变压器油箱内发生故障时会产生非常多的瓦斯，变压器油的流速也会随之增大也可能使变压器油的压强随之增高。通常情况下，在继电保护装置中无论是基于哪种电气量的变化，其基本上都由测量部分、逻辑部分、执行部分构成。继电保护的基本任务有：
1.1自动、快速、有选择地切除故障元件，很快地实现非故障元件对电力系统的正常供电。如果某些电力系统中的电气元件出现短路，根据其选择性，该电气元件的继电保护装置需要及时发出跳闸命令给距离此故障电气元件最近的断路器，以最快的速度从电力系统中切除故障的电气元件，从而最大限度的减小故障对电气元件的损坏，降低故障对电力系统稳定性的破坏，从而保证电力系统安全稳定运行。
1.2除了能够反映故障情况外，继电保护装置还应该能够反映电力系统中电气设备的非正常运行状态，而且可以从非正常工作的具体情况以及设备的实际运行和维护条件来看，发出相应的信号，以便通知现场值班运行工作人员进行相应的处理，也可以通过继电保护装置自动调整，带有一定延时动作于断路器跳闸。
1.3另外继电保护装置还应该与供电系统、配电系统的自动装置相配合，从电网的实际运行方式来看，合理选择短路类型，分配合适的分支系数，使因事故造成的停电时间变得最少，最大可能的保证供电系统的运行可靠性。
2继电保护与二次回路系统中常见的故障
2.1继电保护电源故障
一般情况下是由变电所的直流电源系统或交流电源系统提供继电保护装置所需要的电源，然后再通过继电保护装置内部的稳压电源装置进行转换，将其转换成与装置电子电路工作相适应的专用电源。基本上所有的电源过电流、过电压保护都是在故障发生后由电源停止工作，这时输出为0，然后再由相关人员对其进行复位，才可以再开始工作；或者在故障发生后由供电电源自动停止输出，一定延时后供电电源将会自动恢复工作。当继电保护电源中断时，或者当继电保护装置的电源装置出现故障时，供电装置指示其正常工作的电源指示灯不再亮着。当继电保护装置没有供电电源时，就将无法正常工作，此时一些保护将发生自动闭锁，并且自动向对侧线路发出闭锁信号，以防止误动作。
2.2线圈故障
线圈部分的故障主要包括：
①线圈断线：线圈断线可能由使用超声波清洗造成也可能由在线圈上施加过电压造成。
②线圈供电不足：在某些情况下线圈节点可能会不动作，其中线圈供电电压过低占很大的比重。
③线圈极性接反：在线圈内部有二极管继电器，一旦没有正确连接其极性会直接导致接点不动作。
④交流线圈、直流线圈供电错误：如果我们把交流线圈和直流线圈的供电电源接反，交流线圈会因为接上直流电而发热，进而烧毁线圈；直流线圈会因为接上交流电而使铁片发生反复振荡，不可能正常工作。
⑤如果我们给线圈长期通电，线圈将会发热，其绝缘也会极度恶化，导致继电器不能正确动作。
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2.3连接故障
连接部分故障主要是继电器接点粘连和继电器接点接触不良。导致前者出现的原因是：接点连接的负荷容量比继电器节点的额定容量大很多；继电器的开关频率比继电器的正常开关频率大很多；或者超出了继电器的有效使用日期。
造成继电器接点接触不良的因素主要有：线圈内部的电压不稳定；继电器接点表面有异物；继电器接点表面发生腐蚀；继电器接点发生机械性的接触不好；超出了继电器的正常使用周期；继电器的使用环境不好（有振动或者存在冲击）。
2.4保护装置故障
继电保护装置故障即继电保护装置内部元件发生损坏或者其在非正常运行情况。继电保护装置在现场运行中非常容易受到周围环境的影响。当运行环境中的粉尘和腐蚀性气体很多时，或者长期运行在高温环境，继电保护装置的老化速度将会加快，随之而来的就是继电保护装置性能的恶化。
2.5二次回路隐形故障
隐形故障即当电力系统未出现任何故障时，系统将不会受到任何影响的潜在故障，继电保护装置和二次回路元件中都可能存在隐形故障，例如：电压互感器、电流互感器、继电保护出口压板、继电保护接线的各个端子等。如果电力系统出现了故障，或者是发电设备出现了故障，隐形故障非常容易导致电力系统发生重大事故，严重损坏设备，使电网系统不能稳定运行。
有很多原因可以造成隐形故障，比如定值计算错误、定值配合不合理；电力系统元件老化、电力系统元件毁坏、电力系统插件接触不良；电力系统检修人员或者电力系统运行人员误碰、误动电力设备；没有按照标准校验保护装置；二次回路存在寄生回路；实际上，继电保护设备没有很好的运行环境；电力系统检修、运行人员并没有认真做好继电保护设备维护工作。
3继电保护及二次回路中的故障解决对策
3.1认真检查母联开关并对保护装置进行整改
针对母联开关出现误跳闸现象，进行母线的倒换操作之前，电力企业的工作人员应对母联开关进行认真检查，确保母联的开关与两侧的刀闸位置准确。同时对开关的回路设计存在的缺陷进行分析，及时整改二次回路的保护接线，有效解决回路的缺陷。与此同时还可引进跳位接点，当开关处于非全相的时候，可表明非全相判断是成立的；此外，电力工作者还需要在事后定期对电力系统运行的母联、主变以及保护装置进行检查，避免影响到企业的正常输送电。
3.2做好控制直流回路的绝缘与检查工作
做好控制直流回路的绝缘与检查工作，有效减少线路出现越级跳闸现象，确保电力企业的稳定发展。做好排查及整改保护接线工作，同时还应做好保护直流工作，确定好变压器的选跳保护时间，保障母线的中性点电位保持在正常的水平，防止电位控制在合理的范围内，避免线路出现越级跳闸现象。
3.3使用优质电缆避免接线端头出现损伤
部分保护线路出现误动、击穿时，尤其是同一多芯的电线芯间出现故障所导致的情况时，更不能仅仅局限于对保护回路进行分析，而应扩大分析的范围；主要的原因是芯间多数为劣质的电缆。因此，进行电力线路的设计与施工过程中，应该使用优质的电缆，确保电缆芯的质量满足线路运行的要求；同时对于母差的保护电流回路设计时，应使用单独的电缆。对于检修过程中应仔细对各个接线的端头进行检查，避免使用端头出现损伤、断裂的电缆，有利于减少继电保护装置产生拒动现象，确保电网的稳定与安全运行。
3.4选择适当的指示灯控制电源
解决二次回路故障中，正确选择指示灯的控制电源对电力系统的正常运行意义重大。若选择与开关或者保护装置共同使用同一电源时，指示灯出现短路故障后，可使电源的空气开关出现跳闸，进行自动报警，便于电力检修者进行检查与维修，有效地保护了继电器与电力设备。因此，指示灯的控制电源应选择信号电源或者独立电源，同时也不影响断路器与电力保护装置的正常运行，提高二次回路系统运行的安全性与可靠性。
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[4]杨博，陈庆新，张爱军.发电厂继电保护装置故障案例的特点分析及建议[J].热力发电，2017
论文作者:许欢1,于力2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：故障论文; 回路论文; 线圈论文; 电力系统论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 继电器论文; 《电力设备》2018年第27期论文;