電廠繼電保護二次回路運行常見故障分析處理及預防

姜文文

摘 要：隨著我國經濟社會的飛速發展，居民生產生活用電量不斷增加，電力行業也得到了前所未有的發展機遇。要想保持穩步發展的勢頭，電力企業必須要維持自身的平穩運行，尤其要注重經營安全問題。作為電力企業安全運行的基本保障，繼電保護裝置在電力企業的發展中起到了關鍵作用。在科學技術不斷進步的今天，雖然繼電保護裝置出現故障的可能性不斷降低，但二次回路運行過程中仍然存在一些常見的缺陷。本文對此進行探討，并提出相應的處理和預防措施。

關鍵詞：繼電保護 二次回路 故障 處理 預防

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）10-0211-02

引言

繼電保護是維持電網安全運行的重要保障條件，一旦運行中出現故障或問題，繼電保護裝置能夠在短時間內迅速判斷出故障設備，并自行將其切斷，避免了對其它設備的運行造成影響，同時也保護了工業生產和居民生活的安全。因此，一旦繼電保護二次回路運行中出現問題，相關斷路器發生拒動或者誤動的現象，如果不及時處理，將會給電力設備甚至系統造成很大的影響。筆者結合自身工作經驗，對繼電保護二次回路常見的運行故障進行簡要分析，并提出相應的處理及預防措施。

一、繼電保護二次回路運行常見的故障及處理

1.電流互感器回路中常見故障及處理

1.1電流互感器回路中常見故障

在實際運行過程中，電流互感器二次回路常常出現輸出電流偏差大、回路開路、極性接反等情況，給設備及工作人員的人身安全造成極大威脅。導致電流偏差大的原因一般是由于設備自身存在問題，即設備在質量上沒有滿足相關標準，達不到實際應用的要求，比如用于保護的電流互感器特性不理想甚至飽和。回路開路一般由人為原因造成，如：在運行的TA二次側未采取“先短后斷”即行脫開TA接線，或者恢復接線時遺漏或錯位。極性接反的情況一般也是由人為原因造成，會導致相關保護誤動或拒動，同時，電度表測量的準確性也會受到影響。

1.2故障處理

針對輸出電流偏差大的問題，電流互感器在短路電流含有非周期分量的暫態過程中和存在剩磁的條件下，可能使其嚴重飽和而導致很大的暫態誤差。因此，在TA選型上要選用容量足夠的電流互感器，以防出現飽和。另外，工作人員在操作過程中，要注意檢測TA根部直流電阻是否平衡、正確，來依此判斷是否為CT端子箱及其后端的回路中出現問題。較為常見的是4～20mA測量電流偏差大，一般為電流變送器或者綜合保護裝置損壞導致，通過更換備件即可恢復正常，偶爾為熱控專業通道問題導致，需熱控人員做相應處理。

針對回路開路問題，工作人員首先要合理判斷出問題發生的主要原因。如果是由于人為因素導致的故障，要對直接責任人進行處理，并且也要強化對員工操作行為的日常管理，細化操作規范，嚴格要求員工按照規范進行操作。對運行的電流互感器回路必須采取“先短后斷”的措施，對拆接線要有規范的安全措施票，詳細記錄。如果是由于設備本身質量問題導致，則工作人員要及時停止相關電力設備的運行，排查出故障發生的部位，并對其進行恰當處理。

針對極性接反的問題，在新安裝電流互感器時經常會出現，因此，安裝完成后，必須帶負荷做極性測試。發現極性接反時，需將同一相的同名端與非同名端對調。

二、電壓互感器回路中常見故障及處理

1.電壓互感器回路中常見故障

電壓互感器經常出現的問題有斷線問題、反充電問題、二次側多點接地問題以及短路問題等。一旦發生斷線，會導致部分保護誤動（如距離保護）或拒動（如過電壓保護），會對計量設備造成影響，導致電壓顯示不準或者電量計算不準。另外，發電機機端TV慢熔時，會導致機端電壓下降，從而導致發電機自動勵磁設備誤強勵或者誤調節。反充電會導致運行中的電壓互感器二次空氣開關跳閘，電壓互感器二次回路中并列插件燒壞，嚴重時（如電壓互感器二次空開跳不開的情況）還可能造成人身和設備損害事故[1]。

電壓互感器二次側多點接地，會在接地點之間產生較高電位差，實際流入保護裝置的電壓為實際電壓疊加該差壓，使電壓副值、相位均改變，破壞保護的正常工作狀態，使部分反映電壓量的保護誤動。電壓互感器繞組內阻小，短路時會出現很大的短路電流，損壞二次設備甚至危及人身安全。二次側短路問題一般由絕緣受損、設備老化以及人為因素導致。

2.故障處理

針對電壓互感器斷線問題，要及時查看回路開關是否出現跳閘，熔斷器是否熔斷以及回路是否發生短路故障等。現場核實是否存在人為因素導致故障，如工作人員在二次回路作業中是否符合規范，有沒有出現操作失誤現象。其次，要檢查電壓切換繼電器是否已正常切換，相關的常開接點是否能正常閉合。再次，檢查電壓的N線是否有松脫的現象。

針對反充電的問題，在TV所接母線停電時，首先檢查相應的隔離開關是否已拉開，電壓輔助觸點是否已斷開。對于雙母線接線方式，檢查停電的TV二次回路是否徹底斷開，是否存在未停電母線的電壓經二次回路送至停電的TV二次，從而倒送至停電母線上的現象。

在N600總線及A、B、C三相各鉗入一個可移動的高精度鉗形電流互感器，對N600的對地電流及A、B、C三相的負荷電流進行實時監測，根據監測到的電流大小和波形進行分析判斷，從而判斷TV的接地情況。這種方法可有效濾除系統不平衡電流的干擾，實現電壓互感器多點接地位置的準置判斷[2]。

判斷電壓互感器二次側出現短路，一般通過在線監測或者使用萬用表測量的方式，對于受潮導致的短路，需加強密封或使用相應的干燥設備，并定期給端子排涂絕緣油。對老化原因導致的短路，需更換新的電纜或接線。對人為因素導致的，則需加強人員技術的培訓，拆開的電壓線務必包好絕緣。

三、直流回路中常見故障及處理

直流回路運行故障也是二次回路中常見故障之一。一般來說，直流回路故障可分為操作回路故障、直流回路接地故障、直流電源短路故障三種。

1.操作回路故障及處理

操作回路主要由指示燈、控制板、斷路器機構的分合閘線圈、輔助接點以及相關閉鎖回路和操作箱等部分組成。一旦斷路器的操作出現問題，一定要找出是二次回路出現的問題還是斷路器機構發生的問題，以免對斷路器的正常運行造成影響。

對于操作回路故障的處理，首先要求工作人員要充分理解控制回路的原理，以及控制時指示燈的現象和斷路器的動作情況。工作人員要不斷提升自身的專業素質，加強相互之間的工作協同，查找分析并及時解決問題。

2.直流回路接地故障及處理

直流回路屬于不接地回路，在實際運行中，通常會發生一點接地，因不會產生短路電流，所以可繼續運行2h左右。但是為防止再發生另一點接地引起信號裝置、繼電保護及控制裝置誤動（正極接地）或拒動（負極接地），必須在一點接地時盡快找到接地點并排除故障。

在查找接地點時一般要遵循四個基本原則：先電纜后裝置、先信號和照明部分后操作部分、先老化設備后新設備、先室外后室內。直流母線接地時，應立即詢問運行人員是否有啟、停某設備。如有，則重點檢查該啟、停設備是否有直流接地故障。工作人員還可通過拉路法，逐個斷開支路電源，來查找故障支路。在切斷各專用直流回路時，切斷時間不得超過3s，不管是否找到故障點，都應將拉開的支路恢復送電。需要注意的是，拉路前應采取必要的措施（先斷開斷路器），以防直流失電可能引起保護及自動裝置的誤動。

采用絕緣監察系統的直流系統，一般會在故障時，直接選出故障支路（電壓下降、絕緣下降的支路），此時可通過聯系運行人員斷開該支路直流分屏上指示的故障斷路器的方法進一步確認。若開關斷開，故障仍在，一般確定為事故按鈕有短路故障。若故障告警消失且直流電壓恢復正常，則確認為開關直流回路故障。

3.直流電源短路故障及處理

直流電源短路會導致空氣開關跳開，或者熔斷器熔斷。一般來說，導致直流電源短路的原因主要有以下兩點：一是人為因素，即工作人員在操作過程中由于誤碰引起短路。此時要及時查明短路原因，直接恢復空氣開關，或者對熔斷器進行替換即可。二是回路的接線出現錯誤。這種情況下，工作人員在完成二次回路接線以后，可以采用測量正負電源之間的電阻是否符合回路接線的方法，在操作過程中直接進行故障防護，避免故障的發生[3]。應當注意的是，交流回路為接地系統，工作人員在恢復直流電源插頭時，務必要認準位置，嚴禁將交、直流電源混合，否則會造成嚴重的直流短路，危及人身及設備安全。

四、繼電保護二次回路運行常見故障預防

基于以上對二次回路運行中常見故障的分析，為避免工作人員在操作過程中引起故障的發生，應從以下三個方面進行預防。

1.現場工作前的預防措施

現場工作之前，工作人員要充分了解工作地點一、二次設備的運行狀況，對圖紙進行核查，確認該工作和運行設備之間是否存在關聯性。為此，工作人員要明確流程分工，對可能發生的故障要保證清晰明了。對于涉及到發變組保護、線路保護或有聯跳回路保護裝置的現場校驗或改造工作，工作人員要編制好詳盡的方案，完善繼電保護安全措施票，并經主管領導批準。開工前，工作負責人要同工作班成員結合現場作業環境，開展“三講一落實”活動。

2.現場工作時的預防措施

現場工作時，工作人員要核對現場安全措施是否與工作票中要求的措施一致，相鄰保護屏柜的柜門是否鎖好。校驗二次回路時，對于和其他運行設備二次回路有連接的壓板和接線，應當明確標記，并嚴格按照安全措施票的步驟進行操作。對于不經壓板的跳、合閘回路與運行設備安全有關的連線，應列入繼電保護安全措施票。工作人員在操作過程中，要嚴格按照圖紙進行操作，杜絕僅憑記憶或經驗進行操作。若圖紙和實際操作出現不符，待查清原因后，再行操作，不準擅自更改操作票及圖紙。

3.現場工作結束前的預防

現場工作結束前，工作人員需對電流、電壓以及直流二次回路的正確性進行全面檢查，確保設備的安全。同時也要嚴格遵守安全措施票的內容，對各個項目進行全面恢復，并經監護人確認。

結語

隨著電力技術的發展以及發電廠變電站微機保護的廣泛應用，繼電保護二次回路引起的誤動以及拒動越來越少，因此，維持二次回路的正確性，尤其是維持電流、電壓、直流回路的正確性對于電廠實際操作顯得愈加重要。電廠要明晰繼電保護二次回路運行中常見的故障危害，做好必要的事前預防及事后處理，為電力系統的安全運行打下良好基礎。

參考文獻

[1]韓玉龍.電壓互感器反充電事故分析及防范措施[J].電工技術，2012（1）：72-73，76.

[2]趙廷剛，張大猛，陳偉，等.電壓互感器多點接地故障查找新方法[J].電工技術，2012（12）：64-65，67.

[3]舒朝江. 繼電保護中二次回路缺陷處理的對策探析[J]. 通訊世界， 2014 （2）：61-62.