摘要:二次回路,即在一定功能要求的情况下连接电力系统二次设备所形成的电气回路,其中包括继电保护回路、测量回路、隔离开关电气闭锁回路以及信号回路等低压回路类型。在实际运行当中,二次回路具有对系统设备进行控制、保护以及检测的作用,在保障系统安全生产以及稳定运行方面都具有十分积极的意义。当二次回路发生故障问题后,则将对系统产生较大的影响,需要能够做好故障分析工作。
关键词:变电站调试;二次回路;隐性故障
一、二次回路隐性故障对电力系统的影响
一般情况下,隐性故障的危险性不易暴露出来,只有在系统异常的状况下才会有所表现,例如系统以及电气设备等产生故障之后电压迅速降低,系统发生振荡导致隐性故障爆发。隐性故障一旦显现,往往会造成不可估量的严重后果。
某地区的变电站项目主要特点是设备比较老旧,且对其改造缺乏彻底性,另外,系统在运行过程中应用的大部分设备均是老式苏制设备,这些设备运行时间相对较长,维护力度不够。还有,多数变电设施缺乏能够作为参考的实际施工图,二次回路接线缺乏规则性,电缆标签缺失,因此,在保护联调时只能依靠工作人员的多年经验来判断并逐步完成接线工作。这些变电站的二次回路系统就存在隐性故障风险。近年来,随着电网建设规模的不断扩大,电力事业取得了进一步的发展,大量高参数机组被投运于电网工作当中,这使得电力系统中输电设备对继电保护以及自动化装置的要求逐步增高,继电保护和自动化装置必须具有较高的稳定性与可靠性。此外,继电保护与二次回路内往往存在一定的隐性故障,若隐性故障造成保护装置误动或拒动,则导致重大事故的可能性就较大,系统的稳定性也将受到严重损害。同时,还有可能把电网分解成几个独立的小系统,导致电力系统崩溃瓦解,进而造成大面积停电以及设备损坏,给人们的日常生活和工作带来不便。因此,必须加强对继电保护以及二次回路系统的管理,尽可能排除隐性故障,以免造成事故或扩大故障影响范围。从理论上讲,电力系统发生故障时若得不到及时解决便会产生一系列连锁反应,一些没有被预知的异常情况就会导致设备在一个非正常的状态下运转,例如电气设备在已经出现局部发热以及绕组轻微匝间短路等情况下依然继续运行。此外,在缺乏实时监控设备或者运行人员对系统的运行状态评估错误时,也非常容易引起事故或者异常情况的发生。当系统发生局部隐性故障时,一般采用隐性故障设备所属继电保护装置或者自动化装置切除故障。
二、隐患形成原因
在电力系统运行当中,隐性故障可以说是不可避免的故障类型,将始终存在于二次回路以及继电保护当中,在具体运行中,导致该隐患出现的原因有很多,其主要包括有:第一,在更换或新建互感器时,如果相关人员没有保障施工的规范性,则会对电缆线芯绝缘皮造成损伤。当电站在早期投运时,该问题的存在并不会产生非常大的影响,而当时间不断推移以及发展的过程中,绝缘受到破坏的程度则会加大,并因此导致发生二次回路多点接地情况,当保护设备出现接地断路问题后,该故障的存在将使保护装置因此发生误动作问题,对系统故障产生扩大情况;第二,在安装调试变电站前,如果没有正确的计算保护整定值,或者没有合理的配置相邻元件保护定值,也将因此使二次回路发生隐性故障问题;第三,工作人员在检修电力系统或者检验保护装置时,如果在该过程中出现误碰保护设备或者没有严格按照技术规范操作的情况,也将导致隐性故障问题的发生;第四,管理人员没有按照规定要求维护电力设备,也将导致隐性故障的发生。而除了这部分原因以外二次回路寄生回路端子松动、运行环境不理想、相关元器件损坏老化、插件接触无法满足要求等也可能导致二次回路隐性故障的发生。
三、二次回路隐性故障防范和排查
隐性故障虽然不可避免,且又不易被发现,对隐性故障的控制是有一定的难度,但从对二次回路隐性故障产生的原因分析中可看出,该故障是可以预防的。通过有效的防范措施和合理的排查处理方法,能有效地减少隐性故障,同时提高保护装置运行的可靠性,进而促进系统安全可靠的运行。
3.1二次回路隐性故障防范措施
(1)制定有效的规章制度,加强对设备的管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在二次回路隐性故障预防中,首先应当结合变电站自身的特色,根据实际情况,制定合理有效的规章制度,对设备的管理、维护及检修工作进行规范,并确保制度能够得到落实,加强对各项设备运行情况的检查,以便及时发现并解决问题,降低设备隐性故障造成的危害。
(2)采用性能更为先进的保护装置。在系统中,使用国内较为先进的具有在线检测和自诊断系统的保护装置,加强监视,通过对任何细微异常的数据采集进行分析,可有效地进行故障定位,找出问题。
(3)引入开关网络方法,建立系统分析模型。二次回路的网络具有“0”,“1”的开关特性,根据这一特点,可通过引入开关网络的方法,将二次回路抽象描述
为由逻辑对象组成的图,形成由逻辑元件组成的开关网络。进而利用开关网络表达出二次回路的核心逻辑,抽象描述出二次回路的启动、动作和出口过程,建立相应合理、完整的二次系统分析模型和算法。
3.2二次回路隐性故障排查
在加强对二次回路的管理,除了要加强预防措施外,还应对二次回路隐性故障进行排查和检修。以具体的实践事故为例,对二次回路隐性故障的排查和处理方法进行分析。
故障具体情况:某发变组的保护装置A屏短时间内连续多次发出“发电机内部故障”或“主变差动启动、发电机内部故障启动”的报文,查看运行记录,该
发变组对应的发电机组运行稳定,且在较长时间内未出现故障。
事故排查方法:分别从发变组保护的A、B、C屏中调出该机组的实时采样数据,与现场测量值进行对比分析,数据正常;调出网控故障录波器启动记录,显示当天未有启动记录,排除由区外故障造成的冲击因素。
对发变组的A屏录波屏进行分析,发现电机极端U相电流的频率周期存在畸形、缺失的现象,而中性点的电流波形正常,且发变组的B屏和C屏无相同报文
出现,因此排除一次设备故障原因,初步断定该屏装置及其二次回路可能存在问题。
对该机组进行停机消缺,并对保护装置的采样波形及录波装置的波形进行检测,无异常情况。同时检查继电保护二次回路的绝缘状况,也符合标准,而电流
互感器的二次回路无多个接地点存在的情况。随后对接入该屏的发电机极端U相电流互感器二次回路的接线端子及二次接线端子盒进行检查,发现有一处接线端子融化,接线螺丝变色。由此可断定为引起故障的原因。
处理方法:将电流互感器的二次引出线重新进行压接接头,并用焊锡将接头焊牢。之后,对改组的电流互感器进行检查,确保二次回路的电流及绝缘特性符
合标准,对全部电流互感器进行了检测,保证并无其他故障,同时开机无相同故障出现,完成隐患排除工作。
四、结束语
电力系统自动化水平的提高虽使二次回路被相对简化,在电力系统运行中,仍然发挥重要作用。因此,在电力系统管理中,应当规范二次电路的调式安装,加强对继电保护和二次电路的定期检修,并做好设备的日常维护工作,以最大可能地消除隐性故障,保障电力系统的安全稳定运行。
参考文献:
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[3]张梦龙.继电保护二次回路维修问题[J].科技创新导报,2012(18):59.
论文作者:陈剑桥
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签:回路论文; 故障论文; 隐性论文; 设备论文; 电力系统论文; 系统论文; 继电保护论文; 《河南电力》2018年13期论文;