摘要：基于外加电源的二次回路检测法不仅满足了二次回路的检测要求，还可实现对各种继电保护方向的验证，相比于传统检测方法，检修精准率增强，工作量减轻。本文研究了变电站继电保护二次回路的设计。
关键词：变电站；继电保护；互感器；二次回路
引言
在电力系统运行过程中，继电保护二次回路的隐患和故障是不可避免的［1］。可造成二次回路隐患和故障的原因有施工不规范、保护定值计算不合理、设备操作不合理等人为因素以及回路本身元件老化、端子不牢靠、锈蚀、寄生回路等内在因素。为了降低二次回路的故障，可通过检测来及时发现问题［2］，因此研究高精度、高效率的继电保护二次回路检测技术就具有重要意义。
1二次回路检测常用方法
二次回路又称为二次接线，是根据功能和要求对整个变电站电气系统二次设备进行相连的电气回路［3］。二次回路的检测内容主要包括电流互感器二次侧开路检测，电压互感器二次回路短路检测，以及更换设备后电流互感器、电压互感器极性检测和电流互感器二次绕组直流电阻测量［4］。
通常使用万用表对二次回路进行检测。一种检测电路如图1所示。打开保护屏的电流连片LP1，在其两端施加1A电流，并在S1和S2间连接电流表。由于电流互感器的二次阻抗足够大，因此可认为电流都从电流表通过。电流表显示值大于1A，表示电流回路连接良好，否则表示存在开路故障。该方法虽然以电流回路为基础，但是不能实现对电流互感器极性的判断。
另一种检测电路如图2所示，因为保护屏内电流公共端Ｎ已为接地状态，所以电流将通过电流表直接与大地和保护屏形成回路。测量时，打开LP1，在其两端施加1A电流，电流表显示值应为1A，否则存在开路故障。
采用传统方法检测，只能依靠人工，工作量大，且检测结果过分依赖于经验，因此检测过程中难免会存在一些疏漏。
1.1 变电二次设计的注意事项
在变电二次设计过程中，往往忽略了一些细节性问题，而正是细节的失误，可能引发无法挽回的损失。 这种细节的问题，可能在调试过程中不会发现、 在运行过程中也不会表现出来，但是一旦发生某一节点的故障，细节问题将成为最后的 “推动剂” 。因此结合以往工程经验，加强对二次设计的细节关注，非常重要。
1.2 二次电缆的设计
二次强调主要指直流 110v 电源与直流 220v 电源；二次弱电则是 24v 以下的直流电源。如果出现强电传入弱电回路现象，其引发的事故后果不堪设想。随着微机型二次装置的应用与完善，可有效保障装置的抗干扰能力，同时不宜设计过多的电容量。在直流电源的回路中，全站等效电容是非常重要的因素，如果不能加强注意，可能给交流回路进入直流回路提供可能性。因此在二次设计时，应充分考虑交直流回路之间、 强弱电回路之间的干扰问题。 另外，强电与弱电、 交直流等不能共用一根电缆，在对保护屏的端子进行排列过程中，应注意将强电、 弱电以及交直流端子分隔；为了更好地避免电磁干扰问题，确保微机保护设备的正常运行，应该加设抗干扰电容器，对于保护装置中的电压、 电流以及信号引入线等，应该选择屏蔽电缆。
2基于外加电源法的二次回路检测方法
基于外加电源法的二次回路检测方法原理为：高压设备投运前，在高压一次侧设置几个短路点来模拟常见的电气故障，通过外加电源的方式，与二次设备构成闭合回路，获取二次回路上的电流和电压波形，并对波形进行分析。具体操作时，将主变低压侧三相短接，检测电流互感器的端子接线是否可靠，在确认二次侧未开路后，在高压侧施加交流电源（380V），观察两侧电压和电流的变化（要确保电流值小于差动动作电流，以避免差动保护动作），同时检测二次回路接线是否正确，并完成对电流互感器、电压互感器的极性检查，进一步可实现对母差保护、高频保护和纵差保护的方向检测。
某10kV变电站主变接线方式为Yd－11，容量为3500kVA，变比为0000／0000，短路阻抗为6．29%，主变侧CT变比为300／5，低压侧CT变比为3000／5。经计算，主变高、低压侧额定电流分别为165．34、1818．70A，高、低压侧一次短路电流分别为9．1、99．88A。经折算，主变高、低压侧二次侧短路电流分别为0．16、0．17A。由于短路电流仅为0．1A左右，因此检测系统需安装精确度较高的电压表。通过外加电源进行检测的方法具有很强的实用性和灵活性，可直接检查主变差动的二次回路，且无需万用表，只观测保护装置电流即可。
下面以发电机组启动回路为例说明二次回路的全面检测，发电机组启动电路如图4所示。设备投用前，在变压器低压侧k2、k3点设置短路点，在高压侧k点外施加
380V电源，通过电流检测设备检测二次侧电流的幅值、波形，还可验证母差保护、高频保护等的方向。在中性点为连接的情况下，设置k2、k3点为短路点，在中性点上施加三相交流电压，测量二次侧的电压幅值、波形，检测二次回路的正确性。可只施加上述三相交流电压中的一相来模拟三相不对称故障，检测零序回路的电压、电流的幅值和波形情况，以校验零序回路的正确性。
3结束语
为了提高变电站继电保护二次回路检测的精准度，增强变电站运行的稳定性和安全性，在分析常用二次回路检测方法的基础上，提出
了基于外加电源法的二次回路检测方法。试验表明，该方案能控制和预防二次回路故障，提高检测的效率和准确性。
参考文献：
[1]周大洲，张国辉，李静，等．交流二次回路检测方案探讨［Ｊ］．电工技术，2012（7）：36，37
[2]李建平．变电站调试对二次回路隐性故障的影响分析［Ｊ］．电子科技，2013（6）：64，65
[3]韩平，赵勇，李晓朋，等．继电保护状态检修的实用化尝试［Ｊ］．电力系统保护与控制，2010（9）：92－95
[ 4]戴志辉，王增平．继电保护可靠性研究综述［Ｊ］．电力系统保护与控制，2010（5）：61－167
作者简介：
1.张桂红（1979.06.28），女，汉族，工程师，本科学历，研究方向：电气系统及自动化
2.鹿海成（1979.06.13），男，汉族，工程师职位，本科学历，研究方向：能源互联网系统的研究与实施；智能运维系统的功能需求与实现；
3.吴金花（1982.09.03），女，汉族，工程师，本科学历，研究方向：变电站二次回路设计
论文作者:张桂红1,鹿海成2,吴金花3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：回路论文; 电流论文; 变电站论文; 故障论文; 电流表论文; 电源论文; 继电保护论文; 《电力设备》2017年第27期论文;