電力系統繼電保護二次回路的維護與檢修

甄宇光

摘 要：在社會用電需求逐漸增大下，對于供電質量也提出更高要求，由于常發生二次回路故障，需針對此做好檢修維護工作。基于此，本文主要以繼電保護二次回路概述切入，分析其可能發生的故障及影響，并以此為基礎，提出相應的檢修維護方案，以期為相關工作者提供參考。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;二次回路;維護檢修

前言：隨著我國經濟不斷發展，大大增加了我國電氣設備數量，人們生活與生產中對于電力系統也愈發依賴，推動電力系統實現改進升級。而在此過程中，繼電保護二次回路具有十分中壓的作用，不僅可對電力系統系統實現自動化控制，還能提高電網運行效果及安全性，為人們提供更加優質的電能。但是，運行中二次回路受到內外部因素影響，可能會出現一定問題，需要做好檢修維護工作。

一、繼電保護二次回路概述

電力系統中二次回路則是將二次設備根據一定功能所連接構成的電氣回路，可監視、測量、保護、控制一次系統設備運行情況。

（一）運行特點

二次回路組成較為復雜，因而在運行過程中，其存在復雜性與綜合性特點，其中，復雜性體現在二次回路系統工作內容較多，如繼電保護、測量系統及電源控制系統等;綜合性，則體現于電源系統利用回路中保護系統實現連接控制，在通電時以低壓模式做好線路設備保護工作[1]。并且，由于此系統組成較為復雜，整體機電系統需利用不同部分相互配合方可真正發揮其作用。因此，可將二次回路系統看做集綜合性與復雜性一體的系統。

（二）優點

二次回路具有安全性高、性能強、自動化控制、能耗小與成本低的特點。具體如下：

（1）安全性高。在現有社會逐步發展下，盡管電力系統之不斷更新升級，但部分系統仍然應用以往的保護技術，此種情況加劇了電力系統不穩定因素的產生，進而影響了整體系統運行安全[2]。而二次回路與電力系統運行要求相符，能夠適應時代發展，如若電力系統發生故障，則可利用二次回路對此加以識別出來，以減少出現事故的幾率。同時，現代社會已經處于信息時代，人們愈發重視信息安全，電力行業已經成為社會運行基礎，更加需要重視信息工作。二次回路屬于新型電力系統設備，可保護系統中信息數據，避免泄露信息，保證用戶安全。（2）自動化控制。通過應用自動控制系統，如若系統之中發生故障，則可讓人員盡快發現，讓工作人員盡快分析故障位置及影響因素，以選擇科學解決方式，最大限度的將故障影響降低，以維持電力系統運行。（3）性能強。二次回路具有保護功能，由于其使用絕緣材料，具有較強抗腐蝕性，外部環境如若發生化學變化，則可提高信號接受率，以保證電力系統運行。并且，特殊材質還可避免電磁效應影響保護裝置，以提高裝置抗干擾能力。（4）能耗小。電力設備不斷完善，繼電保護裝置性能也逐漸優化，實際運行中，耗能不斷減小，提高了系統經濟效益，且保護裝置結構較為簡單，拆卸與安裝十分便捷，僅需要工人依據圖紙操作即可。（5）減少成本。二次回路利用現代新型材料進行制作，在降低成本的同時，其體型質量則隨之減小，有助于二次回路施工和維護，物力與人力投入均有不同程度減少，進而節約了成本。

（三）重要性

傳統保護設備檢修維護較為繁雜，且性能較差，無法滿足系統應用要求，為其提供保護。繼電保護系統則能夠在保護電力系統的同時，提高數據安全性，對整體系統加以監視。同時，由于其裝飾十分簡單，安裝也十分便捷，僅需投入較少人力與物力資源，即可完成安裝，有利于企業長遠發展[3]。同時，由于裝置零件材料具有絕緣性，可保護裝置，避免設備腐蝕。以現有繼電保護裝置發展而言，應用新型保護材料已經成為主要趨勢，可有效為電力系統運行提供保障，保證人員實現安全作業。

二、繼電保護二次回路故障及影響

（一）故障

（1）絕緣層擊穿：線路絕緣層發生問題，主要是由于運行中其表面損壞進而導致二次回路故障。整體過程中，絕緣層擊穿一方面是由于通電時母差電流回路B和測量回路C發生短路，進而造成線芯絕緣擊穿[4]。另一方面則是在試驗設備后，如入中性點引線未完全回顧，則會導致擊穿回路，進而導致二次回路故障。（2）越級跳閘：繼電保護中，跳閘屬于常見情況，發生此種現象的影響因素較多，也十分復雜。通常而言，挑戰需滿足故障電流達到或超過設定值。此種故障將導致無法正常供電，還會降低用戶用電量，其屬于瞬時斷電，則會不同程度損害電氣設備，縮短設備壽命，甚至引發母線中性點接地自行切斷。發生此種故障在于運送電力時，發生斷電接地問題，則會造成電力輸送不良，系統以跳閘方式進行自我保護，進而導致越級跳閘。（3）元件破損老化：電力系統由于運行中，長期處于自然環境下，且使用時間較長，不可避免會導致元件破損老化問題。但是，電力系統并未依據要求檢查電氣設備元件，做好更換維修工作，則不可避免會導致二次回路故障。如，線路輔助接點可保護線路避免出現過載現象，線路中如若流經較大電流，則可通過解點分壓模式以減少其對設備的影響。但是，由于經過長期使用，會磨損輔助接點，將其導電性能降低，影響導流效果。（4）母線開關跳閘：繼電保護中易發生母線開關挑戰情況，同樣屬于常見問題，會嚴重影響設備與線路安全。所以，電路如若出現此種問題，則需要盡快檢測。但是，實際工作中，通常會由于人員專業技能有限，不了解母線相關知識等問題，造成嚴重后果。

（二）影響

（1）破壞計量數據：如若二次回路發生故障，會造成電能波動，數據無法實現準確接受，不僅會影響計算電量的精準性，還會影響企業收取電費，進而降低企業經濟效益[5]。并且，如若數據損壞，則會導致人員無法通過監控中心判斷系統運行情況，降低系統運行可靠性，加大運行風險。（2）損害電力線路：二次回路損壞線路問題，通常是由于不同二次回路運行情況，造成其切斷功能異常，如若出現此問題，則會導致后續運行中，易發生熔斷現象，進而影響電力系統運行，甚至情況嚴重會造成整體系統癱瘓，無法為人們生活生產正常供應電能。（3）耗損電能：出現故障后會破壞內部結構，差動保護實際工作中受損主要在于鐵損與銅損兩點，增加系統運行能耗，進而導致系統運行不穩。（4）破壞容量：二次回路故障通常會導致差動保護、斷路器等設備出現異常顯示，此種情況會加速設備老化，如若故障嚴重，甚至會直接導致設備損壞，造成系統運行問題。

三、繼電保護二次回路檢修維護分析

在整體電力系統之中，如若想讓其進行正常工作，則應當充分發揮繼電保護二次回路作用。其如若發生故障，則會損壞用電終端設備，引發電廠事故，為電企造成嚴重損失，阻礙了企業的發展[6]。所以，人員應完善日常維護檢修工作，以免故障出現后措手不及。

（一）隔離技術與SV檢修

變電站中，GOOSE由于出口回路上與四種隔離方式向串聯，包含軟壓板、檢修壓板與側收軟壓板等。檢修壓板過程時，可通過裝置對其檢修模式進行自動設置，以避免人工無法及時維修。而當接入硬壓板后，可通過控制投退方式，以提高檢修作用，利用全面的動態化監控，當發生故障后，即可借此直接將事件詳情及設備參數數據等信息全部傳輸至智能監控網絡，系統利用MMA、SV、GOOSE報文位置，開關啟動利用軟壓板，系統發生跳閘后，借助此裝置實現終端控制，此種可稱之為保護跳閘，或是在終端中實現保護合閘，避免影響整體系統造成電流波動，此過程中依據GOOSE要求產生數據，接受側軟壓板受到光纖、開關等影響，在設備共同努力下，以一次設備的方式低串行中硬壓板進行控制，如若電氣斷電，則進行跳合閘控制通電，保證通過應用隔離技術，能夠連接一次設備與二次回路操作。

電力系統與以往不同，在設置串行方面差異顯著，特別是發生保護檢修情況，需要將閉鎖保護立即啟動，且人員需判斷其間隔保護，與具體狀況相結合，完成設備停運，以免影響后續系統運行。并且，為確保變電站正確應用隔離技術，還應確保一次設備在停運過程中順利退出SV接收壓板，為相關線路提供保護。如若安裝GOOSE在出口，則可針對回路安裝保護措施，不停電時無需將拆接線拆除，可利用接線模式控制終端回路，以免多次光纖插拔，對電氣回路效果造成影響。

（二）差動保護檢修

在繼電保護中，差動保護屬于常用檢修方式，可為電力系統運行提供保護。為了能夠真正發揮差動保護效用，人員在控制以調試設備時，需要注重多方面控制，為其創造良好運行環境。在處理二次回路故障中，通常差動保護采取優化電流互感器方式，具體如下：

（1）負荷檢修。電流互感器如若經受過大負荷，則會導致其超荷載運行，長期會將其應用壽命縮短。所以，在次設備運行時，需要對負荷加以控制，避免出現過大負荷情況，而是應當以情況為依據減少此電流。在此過程中，則可利用電流互感器、降低控制電纜的電阻等，并定期對互感器狀態進行檢查[7]。（2）保護檢修。如若遇到具有較大難度操作的情況，可適當將差動保護模式改變。在差動保護中，比率差動屬于應用較為廣泛的模式，將其銀公寓檢修之中，同樣可將故障診斷功能良好發揮出來。其在運行中，主要是電流值通過繼電保護回路增大，則會強化裝置保護能力，避免在故障中保護裝置發生誤動與誤操作情況。（3）質量檢修。整個電力行業市場中，由于不同電網應用互感器不同，其品種較為多樣化，應結合情況選擇相應保護模式。在安裝中，如若測電流較大，則可應用小氣隙電流互感器，此種裝置剩磁小，有效加強了裝置飽和難度，從而提高裝置性能，還可控制失衡電流。（4）電流檢修。差動保護中，電流互感器對于其保護效果具有決定性作用，是差動保護模式構建過程中重要分析內容。在安裝中，需要合理選擇互感器型號，以專用D級互感器為最佳，而在經過外圍穩態短路電流時，則可在最大電流中控制差動保護回路的二次負荷，將其誤差控制在10%左右。

（三）完善系統回路檢查

電力系統作為二次回路能夠正常運行的基礎，實際應用中需要嚴格控制電力系統，利用系統升級更新的模式以強化運行效果。在系統更新中，應當對收集的各項數據加以分析處理，以此為依據，從多方面做好繼電保護裝置控制工作。可從以下幾方面出發：

（1）檢查回路結構。電力系統中，信息數據的分析作為其基礎環節，差動保護將會涉及多方面電力信息，應當做好信息分類處理工作。通過系統分析的方式，能夠實現自動化電力操作，在處理信息后，與圖表、符號文字等相結合對信息結果加以描述。系統分析包含內部日記、功能、系統界面等，可利用模擬仿真以檢查系統保護情況。（2）檢查回路功能。我國工業中，電力系統應用裝置為最高性能，系統規劃時需要明確系統功能分配。在電力中引進操作系統應當確定系統主要可處理那些信息，之后綜合考慮系統模塊結構圖、硬件資源及設計模塊說明書等，編程人員最后設計系統結構。（3）檢查回路調試。完成基本的操作系統模型后，人員需要模擬調試所設計的電力系統，在系統安裝后，也需要適當進行調試操作，對可能出現問題的軟件、圖形及數據庫等均合理調試后，保證無誤方可將其應用至差動保護中[8]。（4）檢查回路操作。在電力系統運行中，可能會遇到多種異常故障，對于系統發揮內部結構性能具有嚴重影響。所以，在操作系統構建后，應加強同檢查環節，借助檢測裝置的安裝實時檢測系統，掌握更多數據信息，依據二次回路需求進行方案設計。

（四）不停電檢修

在電力系統中，可借助帶電檢測與在線監測方式實現不停電檢修，為電力系統運行提供保障，此檢修方法無需停電，隨時可對系統檢修，對于供電回路運行效果具有促進作用。新時期下，一次設備檢修方式無法滿足社會需求，需采用繼電保護不停電檢修模式，停用運行保護，減少停電時間，為穩定可靠供電提供保障。并且，在低電保護中，利用邏輯模擬量測試、二次回路裝置及絕緣測試，全面應用GOOSE傳輸機制等，實現自動化電路回路監控。

在檢修LED裝置時，同樣可使用安全隔離方式，取代數字信號網絡，利用不停電技術增強繼電保護，在應用中陪停智能終端，如若情況必要，則將GOOSE光纖取下，以免污染光纖頭部。

（五）注意事項

在繼電保護二次回路維護檢修中，其對于系統運行整體效果具有直接影響。因此，應當注意以下方面，以強化檢修維護質量。具體如下：

（1）日常檢測外觀。在日常檢修中需要先觀察屏柜外觀，查看裝置是否存在銹蝕問題，檢查控制轉換開關、空氣開關及熔斷器運行，實際運行與指示燈是否顯示一致，檢查接片標識清晰性。特別是當大雪、地震與雷雨過后，則要對高頻聽到與直流絕緣加以檢查，明確其是否正常，檢查柜門破損度、屏頂是否有墜落物，光纖通道與高頻正常性。（2）檢修前做好準備。檢修人員應當在檢修工作開展前做好準備工作，仔細研究圖紙，比對系統中一次與二次設備，預先排除檢修中可能出現的各種隱患。（3）提高檢修人員能力。繼電保護二次回路檢修維護工作具有較強專業性，其結構較為復雜，如若人員缺乏相應知識，則不可避免會降低工作效率，甚至導致更大安全隱患出現。因而，人員應當做到持證上崗，企業可通過培訓方式，借助專家講座、定期考核、人員交流會等方式，要求檢修者全面掌握繼電保護知識與一次和二次系統知識，了解繼電保護圖紙，擁有較高識圖、讀圖能力，從而為電力系統運行安全提供人員支持。

四、總結

綜上所述，隨著社會經濟不斷提高，我國電力行業也得以迅猛發展，應用更多先進技術。而應用繼電保護二次回路，具有安全性高、能耗小、成本低、性能強及自動化控制優點，為充分發揮其作用，則應當做好維護檢修工作。因此，可通過差動保護檢修、完善系統回路檢查、隔離技術與SV檢修、不停電檢修等方式，提高系統運行安全性，保證能夠持續實現電力供給。

參考文獻：

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