油田電網繼電保護與二次回路故障分析

范超

摘要：繼電保護是電力系統安全穩定運行的有效保證，但因二次設備接線方式復雜多樣，因此二次回路的故障類型也較多，但在實際中，只要加強對二次回路故障的研究分析工作，提高反事故以及事故應急處理能力，無論何種故障都能順利解決，有效保證繼電保護裝置正常運行，保證整個電力系統的安全。本文在簡要介紹繼電保護二次回路的基礎上，分析了常見的繼電保護二次回路故障，并提出預防和處理措施，以期為相關從業人員提供參考借鑒。

關鍵詞：繼電保護;二次回路;故障分析

1.繼電保護的原理及主要任務

1.1繼電保護的原理

繼電保護動作作用原理是基于電力系統短路等非正常情況而造成的電氣量改變而建立起電力系統的繼電保護動作數學模型，在結合其他物理量變化信息（例如變壓器油箱內的瓦斯含量、變壓器油的流速與壓強等）之后，建立起繼電保護動作的綜合模型。通常，繼電保護裝置中不論是基于何種電氣量的變化而動作，其基本構成都包括測量、邏輯以及執行等部分。

1.2繼電保護的主要任務

1.2.1切除故障部件、保證非故障系統正常工作

繼電保護的一個重要任務是將故障部件迅速切除的同時，將非故障部分所構成的系統組合起來正常供電。在整個電力系統中，若部分電氣元件出現短路故障時，則根據所設置的選項，及時的發出跳閘指令給與該故障距離最短的斷路器，盡快將該故障部件與整個電力系統相分離，從而在最大程度上降低對電氣元件的損壞，避免故障在整個電力系統的蔓延，保證電力系統的安全穩定運行。

1.2.2與供、配電系統相配合

另外繼電保護裝置還應該與供電系統、配電系統的自動裝置相配合，從電網的實際運行來看，合理選擇短路類型，分配合適的分支系數，使因事故造成的停電時間變得最少，最大可能的保證供電系統的運行可靠性。

2.繼電保護與二次回路系統中常見的故障

2.1繼電保護電源故障

一般情況下是由變電所的直流電源系統或交流保安電源系統提供繼電保護裝置所需要的電源，然后再通過繼電保護裝置內部的穩壓電源裝置進行轉換，將其轉換成與裝置電子電路工作相適應的專用電源。基本上所有的電源過電流、過電壓保護都是在故障發生后由電源停止工作，這時輸出為0，然后再由相關人員對其進行復位，才可以再開始工作;或者在故障發生后由供電電源自動停止輸出，過一會兒供電電源將會自動恢復工作。當繼電保護電源中斷時，或者當繼電保護裝置的電源裝置出現故障時，供電裝置指示其正常工作的電源指示燈不再亮著。當繼電保護裝置沒有供電電源時，就將無法正常工作，此時一些保護將發生自動閉鎖，并且自動向對側線路發出閉鎖信號，以防止誤動作。

2.2隱形故障

隱形故障是指一種在系統正常運行時對系統沒有影響的故障，當系統和設備的某些部分發生變化時，這種故障就會被觸發而導致系統大面積故障的發生。隱形故障在設備正常運行時是無法發現的，電力系統和電氣設備一旦發生故障，繼電保護正確動作切除故障后，系統潮流分配發生改變，在新的運行狀態下，有可能會使帶有隱形故障的保護裝置及二次回路系統發生誤動。隱形故障最危險的是它對系統的影響只有在系統處于壓力的情況下才暴露出來，如系統或電氣設備發生故障和故障后瞬間低電壓、過電壓、系統振蕩及其他相關的異常情況發生后。

2.3保護裝置故障

繼電保護裝置故障即繼電保護裝置內部元件發生損壞或者其在非正常運行情況。繼電保護裝置在現場運行中非常容易受到周圍環境的影響。當運行環境中的粉塵和腐蝕性氣體很多時，或者長期運行在高溫環境，繼電保護裝置的老化速度將會加快，隨之而來的就是繼電保護裝置性能的惡化。

3.繼電保護及二次回路中的故障排查及預防

3.1選擇適當的指示燈控制電源

由于在二次回路運行時，指示燈控制電源對系統正常的運行具有極為重要的意義，所以為了更好的確保繼電器和電力設備的安全，則盡可能選擇信號電源或是獨立電源的指示燈控制電源，這可以有效的提高二次回路系統運行的可靠性和安全性。

3.2隱形故障防范措施

繼電保護及二次回路隱形故障是完全可以預防的。目前國內使用的一些比較先進的主保護裝置具有自診斷功能，對于裝置的一些異常情況都能進行在線監測。關鍵的問題是必須加強設備管理，嚴格執行規章制度，建立健全設備的基礎技術臺帳。作到設備維護、檢修到位，人員工作到位，將設備的一些細微變化記錄在案，對運行設備的變化情況進行對比分析，找出存在的問題，有針對性的進行處理。盡量降低設備隱形故障的危害，使系統和電氣設備避免大規模的事故。

3.3掌握直流接地故障查找技巧

陰雨潮濕天氣引起電纜芯線絕緣降低、控制電纜絕緣損壞、保護裝置內部元件損壞等原因，都有可能造成直流接地。要查找接地故障，首先二次回路有工作或設備在檢修試驗應立即停止，拉開工作電源，檢查信號是否消除;用分網法縮小查找范圍，將直流系統分成幾個不相聯系的部分。特別注意的是不能使保護失去電源，防止突發故障導致保護拒動。對于不太重要的直流負荷及不能轉移的分路，利用“短時斷電”的方法，查該分路中所帶回路有無接地故障;對于重要的直流負荷，用轉移負荷法，查該分路二次回路有無接地故障。

3.4二次回路故障的預防技術

當前，國內較為先進繼電保護裝置中設置的主保護裝置通常自帶有對應的自診斷功能，能夠在線對裝置出現的異常情況進行監測，及時的發現存在的問題。因此，在預防二次回路故障的過程中，首先要加強對技術設備的管理，建立嚴格的技術管理規章制度體系，形成完善的繼電保護裝置及設備的基礎信息臺賬，保證繼電保護裝置在運行過程中的維護、檢修以及管理及時、到位。同時，要將設備運行過程中出現的微小變化予以記錄，通過對比分析的方式找到繼電保護裝置運行過程中可能潛在的故障隱患，從而有針對性的進行處理。在預防處理過程中，要盡量降低這種潛在故障隱患對設備造成的影響，以免出現大規模的故障事故。

3.5做到定期檢查線路，保障電力系統正常穩定運行

為保障電網正常運行，就要深入了解電網零部件的使用壽命，避免故障的發生，努力提高保護裝置的安全、穩定、可靠性能。在檢測過程中，工作人員要顧及到電網的每一個細節。另外，對于故障點和經常發生故障的部件做好記錄工作。建立科學有效的監督制度，做到定期對設備的檢修，發揮繼電保護二次回路設備的全面作用。

3.6繼電保護二次回路檢修維護的注意事項

對于檢修技術，準備工作的充分與否將直接影響后期檢修工作能否順利進行。進行檢修工作之前，檢修人員需要仔細研究圖紙，對系統中的一次及二次設備進行比對，對于檢修過程中可能會存在的隱患要預先排除。對于檢修人員，首先，繼電保護誤差回路檢測與維修是一項專業性很強的工作，進行這項工作的人必須持證上崗，掌握較全面的繼電保護專業知識;其次，為了保證檢測與維修的質量，工作人員必須掌握一次系統和二次系統的相關知識;最后，工作人員必須要熟練掌握繼電保護圖紙，有較強的讀圖和識圖能力。

4.結論與認識

繼電保護二次回路在電力系統的日常工作中發揮著重要的作用，它能夠有效地保障電網系統的安全穩定運行，同時還能夠起到保護系統內各部件的功能。電力企業要加大對于繼電保護回路的管路工作，嚴格按照有關法律法規運行該系統，規范工作人員的操作方法。及時發現問題，將系統的異常情況處理在源頭，有效的保證電力系統的穩定運行。

參考文獻：

[1]李紹志;芻議電網二次回路繼電保護抗干擾[J];通訊世界;2014年03期

[2]張夢龍;繼電保護二次回路維修問題[J];科技創新導報;2012年18期