二次回路中隱形故障的診斷與分析

摘 要 隨著我國經濟建設水平的不斷發展和電力傳輸技術水平的提高，繼電保護和二次回路在電力系統的輸變電領域開始廣泛的應用，尤其是二次回路系統以其極高的安全性和運行中的穩定性，得到輸變電領域的廣泛認可和應用，本文從隱形故障的角度出發，結合二次回路運行過程中的實際，對二次回路中隱形故障的診斷和分析進行深入的研究和探討。

關鍵詞 二次回路;隱形故障;診斷與分析

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0131-01

隨著我國工業企業的發展壯大，工業企業在生產活動中對高壓電力的需求越來越大，而高壓電力本身是對操作者的人身安全有著巨大威脅的，所以在高壓電的輸變電領域和高壓電的工業應用中，都會廣泛的采取二次回路的方式來運用高壓電，以保證電力運行和操作者的安全。

1 查找隱形故障的一般步驟和方法

二次回路作為一種二線電流回路，其本身如果發生故障會對一線回路中的電路和線路連接的電氣設備造成損壞，而且因為二次回路是獨立或半獨立于一線回路的，與一線回路之間的聯系復雜，二次回路發生故障會在一線回路中造成一些比較奇怪，還難以捉摸的故障現象，所以二次回路中的故障一般都是“隱形”的故障，在對這種連接復雜的電路和電路中的故障進行診斷分析時，最重要的一點就是故障現場的保護，只要條件允許就不要破壞二次回路的故障現場，因為二次回路與一次回路之間連接復雜，要對二次回路中的隱性故障進行故障診斷，首先要保證發生故障的現場不被破壞，這樣線路維修人員就可以依照故障現場的線路狀況進行故障情境還原，通過故障發生時一線回路二線回路各自所處的運行狀態來分析，二次回路可能會出現什么類型的故障，故障的位置在哪。

由于二次回路連接的復雜性，一旦相關的一次回路中哪一個電閘被推動，二次回路和一次回路的復雜連接就會導致故障消失，整個回路又能通電的現象，造成了二次回路中隱形故障的“隱形”，但是這樣的電力運行方式是不安全的，因為連電網監控系統都會因為監控節點之間的距離過大，而無法感知到這一復合環路中電流到底是在哪一個節點中流入二次回路，又從哪一個節點中流回一次環路的，而這樣讓高壓電長時間流經電壓承受能力低的二次回路是極為危險的[1]。所以在二次環路隱形故障的排查中保護現場和故障情境重建是重要的診斷和分析方式[2]。

2 當前二次回路隱形故障的主流診斷和分析方法

1）測導通法。測導通法是使用萬能表的歐姆測量電阻的方法，來查找二次環路中的斷路故障，在使用該方法進行測量時，因為萬能表直接接入電網進行電阻測量，而萬能表本身的電阻能力較強，一旦大量電流注入遇到萬能表極高的電阻會導致萬能表瞬間高溫燒毀，所以在使用這一方法進行故障檢測的時候，必須要對被檢查電路進行斷電處理，保證輸電環路中不存在電流和電壓，才能保證檢測的安全進行，同時因為二次環路連接的復雜性和實驗的高危險性，在實驗之前必須對線路中的電壓和電流進行檢測，如發現有其他未關閉的環路鏈接在二次環路中必須關掉，以保證檢測的安全性，在用這一方法進行檢測的時候，因為要求線路斷電，而線路一旦斷電，線路中大量存在的電磁繼電器就會因為失磁而變位，這樣一來因為繼電器的保護，二次環路中的接觸不良問題可能會暫時消失，導致檢測失敗，這是該檢測方法的局限之處，所以該方法一般對不帶電而且電磁繼電器較少的短線進行檢測時，效果明顯[3]。

2）測電壓降法。測電壓將法是使用萬能表的電壓檔，對二次回路電子元器件中的電壓進行檢測的方法，這一檢測方法因為檢測的對象是電壓，所以萬能表可以直接接入電路，而不用進行線路的斷電保護，沒有測導通法的局限性，但是在二次環路的測量中要注意，對線路電流方式的判斷，如果被測量的線路是直流電要用萬能表進行直流電的電壓檢測，如果被檢測線路是交流電線路就一定要使用交流電測量方式進行測量，只有這樣才能保證測量的安全性和準確性[4]。

檢查二次回路中的開關拒動問題，可以采用測電壓降法，其檢測的原理是，在二次回路中如果有一個故障點導致電流傳輸斷裂，那么在故障點的兩端是都有電壓的，而線路中的其他電子元器件的兩端因為線位高度原因是沒有電壓的，如果線路中有兩個及以上故障點的時候，線路中的元器件兩端都會有電壓，通過這樣一種判斷機制，我們就可以判斷出線路中是否有斷裂處，有幾處斷裂處，通過對線路中元器件電壓的逐一排查，能夠極大的縮小故障排查的范圍，進而鎖定故障位置排除

故障[5]。

3）測對地電位法。測對地點位法，是通過對線路中各個關鍵點的對地電位數值進行測量統計，然后將這些實際數值與該關鍵點對地電位的理論數值進行比較，在反差特別明顯的地方既有可能是故障存在的位置，然后再對故障存在的線路進行分段的對地電位測量，進一步縮小故障排查范圍，進而找出故障、排除故障[6]。

在對線路進行對地電位分析的時候，應該使用萬能表的直流電壓測量檔，通過標準的金屬物進行被測點和地面位置的電位差距，在電位的檢查過程中，如果一個檢測點顯示的對地電位為直流線路中電壓的一半時，則表明該點與供電的電源正極和負極之間的電流輸送是通暢的。

使用測對地電位法進行線路故障的測量時，線路對地電位一般顯示為直流輸電線路中電壓的一半，那是因為在電流的輸送端也就是直流變電站，會采取對電壓的絕緣監控，將電流與地面的電壓位差控制在人體可接受的范圍，測對地電位法進行線路故障的檢查具有方便、準確且不受各元件和電源端安裝位置影響的好處，在二次環路的隱性故障檢測中有較大的實用性和測量結果的準確性。

3 結論

輸電線路中的二次回路設置的初衷是為例保護輸電線路的正常運行，保證用電的安全性，所以二次回路對電力輸送系統的影響極大，在二次回路的故障診斷和分析中，要堅持科學理念的指導，在檢測實踐中要堅持使用科學、有效、安全的檢測方法，切實將二次回路的隱性故障隱患排除干凈。

參考文獻

[1]張毓格.牽引變電所二次設備隱藏故障在線診斷及預警[D].西南交通大學，2013.

[2]楊鵬.基于相關性模型的診斷策略優化設計技術[D].國防科學技術大學，2008.

[3]王廣飛.高壓電能計量故障檢測電路與系統設計研究[D].河南大學，2013.

[4]蔡洪亮.繼電保護系統典型隱形故障的監測與預防[D].大慶石油大學，2006.

[5]董邦洲.基于貝葉斯網絡的架空輸電線路運行狀態評估及隱形故障診斷[D].太原理工大學，2007.

[6]許婧.考慮保護隱藏故障的復雜電力系統連鎖故障分析研究[D].中國電力科學研究院，2011.

作者簡介

徐以超（1987-），男，江蘇鹽城人，碩士研究生，2012年畢業于東南大學電氣工程專業，現供職于鹽城供電公司，從事繼電保護方向的工作和研究。endprint