摘要：随着电力系统自动化技术的飞速发展，继电保护及变电站二次回路已经成为电力系统不可或缺的部分，是电力系统安全、稳定运行的可靠保证，是确保输电、供电可靠性、电能质量的重要举措。在实际现场调试过程中，会遇到不同方面的问题，本文就继电保护调试策略及变电站二次回路进行了阐述及分析，并提供一些实用性的建议。
关键词：二次回路；继电保护；调试
1 变电站二次回路调试
通过对变电站二次回路的调试，使变电站系统运行的安全性、稳定性得到了保障，促进了电力企业良好的发展。变电站二次回路调试需要从三个阶段进行，分别为准备阶段、调试阶段、带负荷调试阶段，具体表现在以下几个阶段。
1.1 调试前的准备阶段
在二次回路调试开始前，首先要深刻认识系统中的重要设备，其中包括：
（1）确认继电保护自动化装置的型号，根据手册掌握各个端口作用及功能，并且了解安装方法，熟悉直流屏、交流屏、通讯屏等相关功能及控制方式，并根据图纸掌握操做方法。
（2）对一次主接线进行检查，确保其在正常运行环境下，实际位置、间隔距离都符合标准。
（3）观察二次设备的外观情况，检查其表面是否破损，外接线是否牢固，内部元器件是否完整。
（4）根据图纸检查各个屏的接线端口，确保接线正确性，在装置上电之前校验电源接线，确认无误后将各个装置逐一上电，观察装置上电后的情况，随后通过软件组态将装置地址进行设置。
（5）连接每个装置之间的通讯线，确认无误后对装置进行调试，通讯正常后可以通过操作后台观察每个装置运行状态及数据传送。
1.2 二次回路调试阶段
1.2.1 电缆连接调试
（1）开关控制回路的调试，检测控制回路电压是否正常，检查断路器位置状态、接地刀位置状态与控制面板指示是否匹配，检查断路器分、合闸位置指示灯工作状态是否正常。当位置指示灯出现全亮或者全灭时，应迅速断开控制电源，根据图纸查找故障原因。
（2）按照设计图纸及产品说明书安装调试控制信号回路，以就地智能终端箱为中心，确认断路器、隔离开关、变压器本体、刀闸等控制信号回路至智能终端控制及采集的接线位置，确保接线正确，为后期联调扫清障碍。
（3）其它信号回路的调试，包括运行状态信号、事故预告信号、事故跳闸信号等。
1.2.2 断路器本体信号及操作机构信号调试
对液压操作机构进行检查时，确保压力信号完整，包括时间显示以及报警设置的正确性；对弹簧操作机构进行检查时，首先判断弹簧机构处于未储能状态时的信号是否正确，如果弹簧机构不能达到储能，断路器闭锁合闸且储能指示灯常灭；弹簧机构储能完毕后，储能指示灯将在装置面板上显示出来。
1.2.3 电动机联锁回路调试
在电动机回路进行调试的过程中，应确保电动机回路的开关设备处于试验位置，如果无试验位置，应拆开动力电缆接头，并将电缆头做绝缘及保护处理，以此来断开动力回路，同时为避免误将断路器推入工作位置，应做好相关的安全防护措施。
对电动机的控制与保护回路进行检查，看动作是否灵敏、可靠，可以通过与中控室仪表连锁信号联调的方式实现，将连锁信号线接在相应的端口位置，并短接断路器工作位置点，根据相应的电气仪表联锁逻辑，例如将有联锁关系的电动机断路器合闸，然后将第一台电动机的断路器分闸，看其他电动机的断路器是否按先后顺序联动跳闸，然后将断路器全部合上，再断开第二台电动机的断路器，此时除第一台电动机的断路器以外，其他电动机的断路器应按顺序联动跳闸，可以通过这样的方式对电动机联锁回路进行调试。
1.2.4 开关量调试
对刀闸及断路器的状态进行检查，看是否正确[1]，若实际与显示不符，则应当及时查明原因，并采取有效的方法和措施加以处理。通常情况下，导致此类问题的主要原因是刀闸的辅助触点常开或常闭接反，重接后可使问题消除。检查后台系统运行的状态信号，对开关量进行调整，从而使变电站系统的运行保持稳定。
1.2.5 变压器本体信号调试
一般情况下，主变压器的测温电阻是由三根出线构成的，为了提高温度检测结果的精准性，选择两根出线作为辅助电阻，与主变压器到控制室电缆自身电阻，一同连接在测温电阻的一端，最后一根出线则接在测温电阻的另一端[2]，按照这样的接法，能够提高测温结果的准确性，另外检查运行温度信号、压力信号传到后台上显示出的时间是否和实际时间相符，压力信号常常伴随着警报声而跳开上下级断路器，温度信号常常在后台保护屏上能够显示出来，确认无误即可。一般来说，瓦斯保护分为轻瓦斯告警、重瓦斯保护，无论何种瓦斯信号在现场调试过程中都相当重要，主要原理为由于变压器用油作为冷却和绝缘介质，当变压器内部出现故障时，变压器油以及其他绝缘物就会因短路电流所产生的电弧而分解，同时产生大量气体，进而通过这些气体产生的冲力实现保护功能。
1.2.6 功能调试
（1）继电保护装置定值、精确度的测试及断路器动作信息的检测，在系统后台上应报有保护动作信息、开关变位信息、相关电气量数据，动作时间日期等。调试继电保护装置时应按照继电保护系统调试技术标准[3]，对模拟量、开关量进行数据采样及测试，确认无误后，进行故障模拟试验，检测继电保护装置动作是否可靠、迅速、准确，及时记录试验数据。
（2）监控功能的调试
后台遥控是变电站受送电的重要条件，应确保断路器、电动刀闸、主变压器分接头遥控无误。装置带同期功能时，应找准进线电压和母线电压的基准点，即对监控功能进行调试。当遥控断路器失败时，一般来说，都会出现这些方面的问题:后台上显示断路器的位置状态有错误，工作位与试验位状态相反；断路器二次插头松动；保护电源、操作电源，储能电源开关未全部合上；就地/远控转换开关未在远控位置；内部控制回路接线错误；测控装置电源故障；存在仪表连锁限制。可根据统图纸进行相关数据信息详细核对，配合后台厂家将故障查出，确保系统图、历史报表、实时报表、网络图等图表规范准确。
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（3）远动功能的调试
投运之前预先与调度方沟通，做好调试准备，协调好以下技术内容：准确的通讯速率；通讯方式为同步或异步；通道为模拟方式或数字方式；调度方遥控序号为10进制或16进制；上、下级站址；帧功能码；提供调度方完整的遥信、遥控、遥脉、遥测信息表；电度量顺序、数量及名称；遥测量顺序、数量及名称，采取频率的数据格式；遥控量顺序、数量及名称；遥信量顺序、数量及名称。
为了避免通讯故障，要确保各项技术内容与调度方完全一致，还要求双方有正常的对讲机，避免远距离交流时出现错误，最后配合调度方完成远动功能的调试。调试内容包含上行信息和下行信息，调度方以及本站都要进行完整的上、下行信息的调试。上行信息有遥信量、模拟量、电度量、SOE量以及遥信变位信息；下行信息包括遥控断路器、刀闸以及主变压器档位。
（4）辅助功能的调试
声音报警功能:检查当断路器、接地刀闸位置错误或误操作时，有声音警提示；检查当靠近带电设备时，有声音报警提示。
打印功能:检查打印机是否设置正确，确保打印出的字迹清晰，图形、表格完整无误。
1.3 带负荷测试阶段
带负荷测试主要为了确定差动保护极性以及带方向保护的方向。差动保护的极性问题，在未带负荷之前只能初步判断，只有主变压器带一定负荷之后，才能准确判断出差动极性。具体为：可以分析三相电流的大小、角度来判断差动极性，也可参考保护装置差动电流的大小判断差动极性（电流0.5A以上），通过保护装置可观察到某一时刻主变压器的三相电流数据信息；方向保护的方向判断，当线路带一定负荷之后，保护装置会有电压电流的采样数据，观察同一时刻同相电压与电流之间的数据进行分析[4]。
2 变电站继电保护调试
一般来说，继电保护装置包括三个部分，每个部分的功能各不相同，但又有密切的联系。
（1）逻辑部分，判断被保护设备的工作状态，来决定保护是否应该动作。
（2）测量部分，测量被保护设备工作状态的相关电气量。
（3）执行部分，执行保护装置所承担的任务。
变电站内被保护的电气设备出现故障后，继电保护装置能够可靠、快速、安全、有选择地将故障设备从电力系统中切除[5]，从而能够将损失降到最低。
2.1 继电保护调试前的准备工作
在进行继电保护调试之前，首先要准备好检查工作，对设备外观及内部接线情况进行检查，并对二次回路的连接线进行检查，看是否与图纸相符，位置是否正确无误，还要用万用表检测电源是否正常。确认无误后，再进行下一步的相关保护调试。
2.2 继电保护调试技巧分析
2.2.1 变压器保护
变压器的继电保护装置主要有差动保护、电流速断保护、瓦斯保护、过流保护等。变压器电流速断保护：瓦斯保护对于变压器内部故障反应十分灵敏，但对于变压器外部故障，瓦斯保护不能及时反应，因此对于小容量变压器，除了应设置瓦斯保护外，还应该在电源侧设置电流速断保护，电流速断保护可以反应油箱外部电源侧套管及引出线故障，与瓦斯保护相互配合，共同作为小容量变压器的主保护。
一般来说，过电流保护都会作为变压器本体故障的后备保护，并且当变压器受到外部短路的影响时，产生的过电流，过电流保护也能及时反应。
2.2.2 线路保护
线路继电保护主要包括距离保护、方向保护、高频保护、自动重合闸等保护。首先距离保护主要是根据故障点与保护安装处之间距离而动作；方向保护则是判断故障电流的方向，并且有选择性的动作；高频保护则是通过弱电高频信号，将故障信息进行传递，来动作于跳闸；自动重合闸保护则是作用于瞬间发生的电路故障，如雷击、架空线闪路等现象，此类故障可以快速切除，不会造成持续性的故障，当故障切除后自动合闸，恢复正常供电。由于线路保护种类众多，在进行线路保护时，要了解各种线路保护的原理及特性，避免调试时出现混乱，提高试验效率及正确性。
2.2.3 备用电源互投装置调试
首先检查装置的硬件配置、标注、接线是否符合图纸要求，检查保护装置面板有无断线断路现象，检查切换开关、按钮等是否操作正常[6]。
两路或多路电源进线供电时，当一路断电，其供电负荷可由其它电源供电，也就是要进行电源切换，包括手动切换和自动切换。试验时，要确保试验线接在装置二次侧，避免接入一次侧造成反送电，核对电流互感器二次额定电流是1A还是5A，试验过程中要注意PT断线闭锁、手动跳闸闭锁及保护闭锁等功能的调试。试验最后，要检查三取二连锁是否正常，要分别试验压板投入与未投入的情况，确保连锁正常。
3 调试收尾及验收
在整个调试工作结束之后，回顾整个调试的过程，对遇到的问题进行分析及研究，找到最佳的解决方案。调试完成后的重要数据信息应及时做好记录，将其与变电站的过程资料以及相关信息进行整理，及时转交报验，同时影像资料也应保存。
此外继电保护的验收工作也是极为关键，继电保护调试完成之后，还要在专业工程师的监督下进行内部自检，审核无误后，再提交验收单由业主相关专业部门进行保护整组试验、上下级联动试验，最后合格并确认定值、线路、电流端子连接片、压板、断路器位置均已恢复正常，现场卫生清理干净后，由业主在验收单上签字确认。至此现场调试工作圆满完成。
4 结语
变电站二次回路及继电保护调试在变电站施工过程中有着极其重要的作用，不但关系着变电站受送电的成功与否，而且还关系着装置区能否顺利开车，对于后期变电站正式运行管理，也是极为关键，要求变电站调试人员及运行管理人员都要熟练掌握。总而言之，通过总结变电站二次回路及继电保护调试的工作细节，能够更好地维护变电站的运行，提高调试的成功率及效率。针对现场出现的实际问题，能有相应的解决方法，从而顺利完成调试及验收工作。
参考文献：
[1] 孙作安.变电站的二次回路及继电保护调试分析[J].百科论坛电子杂志.2018，（14）．
[2] 隽春英.谈变电站综合自动化系统现场调试中存在的问题[J].中国高新技术企业.2013，（15）．
[3] 汪兴旺.220kV绵阳东智能变电站调试研究[J].通讯世界.2014，（1）．
[4] 钟启庆.基于变电站二次回路调试方案研究[J].科学时代.2013，（6）．
[5] 朱涛.燃机电厂继电保护改造的实践与思考[J].城市建设理论研究（电子版）.2016，（10）．
[6] 吴丽珍.RCS-931系列超高压线路成套保护装置检验探讨[J].城市建设理论研究（电子版）．2011，（36）．
论文作者:袁溢彤
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：回路论文; 断路器论文; 变电站论文; 变压器论文; 信号论文; 电流论文; 故障论文; 《中国电业》2019年16期论文;