變電站繼電保護二次回路隱患排查方法研究

黃光鑫

（國網福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350013）

1 變電站二次設備運行現狀

變電站二次設備主要是由測量儀表、絕緣裝置、控制和信號裝置、繼電保護裝置以及高頻阻波器等組成[1]。相對于一次設備而言，二次設備的設備數量少，并且操作難度較低。但是隨著用電量的增加，電力系統面臨的挑戰越來越大，為保證設備運營的高效安全性，變電二次設備的數量逐漸增多[2]。

變電站二次設備最容易出現的問題主要有以下4點：一是設備運行時間長，出現磨損和老化問題；二是檢修不規范，故障排查不及時，造成問題惡化；三是自然災害影響易產生突發狀況；四是檢修操作不規范損壞設備。

2 我國變電站運檢維護現狀

電力生產是高風險的項目，在運檢維護方面還是需要提高警惕。尤其是智能變電站設備與常規的變電設備在技術上、材質上、結構上都發生了很大改變，運維工作更需要作為重點。實踐來看，智能變電站的安全系數還有待考究，運檢維護受到工作人員一時難以適應新的二次回路實現模式，智能變電站正處在推廣初期，在設備設計規范、運行標準等方面都還沒有形成行業規范等因素的影響，在開展上遇到了一些難題。智能變電站二次回路隔離，加強隔離措施，確保運行安全成為不得不討論的重要課題。

3 二次回路隱患排查的重要性

變電站繼電保護系統中，二次回路作為重要組成部分，一旦出現斷線等故障，系統在短時間內無法得到所需的電壓數據，或獲取的電壓數據與正常值存在明顯的差距，導致繼電保護系統運行受到影響，其保護作用難以有效發揮。同時，二次回路在運行中還可能出現其他諸多問題，任何問題的出現都會對繼電保護系統的整體運行產生影響。所以電力部門需要對繼電保護二次回路中可能存在的安全隱患及時進行排查與處理，保證變電站繼電保護系統的穩定運行。

4 變電站繼電保護二次回路存在的隱患

4.1 計算方面

變電站繼電保護系統中，計算機設備是重要組成部分，是用于運算和完成建設設計必不可少的工具。雖然是運用計算機進行運算，但是依舊離不開人的操作，而人員在對計算機設備進行操作的過程中，受客觀、人為等因素的影響，計算過程可能會出現錯誤，而系統中一旦存在錯誤數據，后續運行狀態必然會出現異常，出現安全隱患。

4.2 二次接線方面

二次接線工作過程是最容易出現隱患問題的工作環節。比如，在二次接線過程中比較容易出現的問題是接線失誤。這一問題的出現，會導致接線端子固定不良。接線端接觸不良后，會導致繼電保護系統運行受到影響。

4.3 多點接地方面

繼電保護二次回路中，多點接地問題比較常見，而中心線電壓偏壓問題是導致這一問題的主要原因。電壓偏壓后會引起對應的相電壓出現波動，電壓或低于、或高于正常范圍。而三相電壓平衡手段對相電壓的波動是很難察覺的，由于無法及時察覺與解決相電壓波動，繼電保護系統的運行必然會受到影響。

5 排查方法

5.1 調試排查

繼電保護系統中，二次回路的作用是保證系統整體的穩定運行，同時對繼電保護的功能在一定程度上有增強作用。但如果二次回路出現故障、損壞，計算系統在接收到異常、錯誤數據后，計算出的結果就會出現錯誤，發出的指令也會錯誤。如果問題嚴重，對繼電保護系統的正常運行、線路的運行均會產生更大的影響。所以，對二次回路故障進行排查與處理是繼電保護系統運行中的重要工作。對出現的異常問題可通過調試進行排查與解決，在調試時，首先需要保證實驗環境中的影響因素降至最少，并且輸入的電壓控制在額定電壓的80%左右，然后對回路的運行狀態進行觀察與分析，驗證回路策略化邏輯的準確性。同時，對二次回路中的電纜進行調試時，調試人員要重點對開關控制、回路管理等問題進行檢驗，如果發現二次回路中存在接線錯誤或回路未接通的情況，則要將設備電源立即切斷，對控制回路的絕緣電阻進行檢測，解決可能存在的絕緣污染、受潮、擊穿、老化等問題。此外，調試人員對閉鎖回路進行調試的過程中，要對接地刀閘、隔離刀閘、短路設備等設施可能存在的安全隱患逐一進行排查，并對防跳回路可能存在的隱患問題通過分合閘操作、閉鎖操作進行檢驗。

5.2 檢修排查

變電站在運行過程中，經常會出現母線電壓異常、越級跳閘、絕緣擊穿等問題，而導致這些問題出現的原因也較多，其中二次回路受到電磁干擾、直流接地時，也會引起上述問題要加以重視，對二次回路進行全面檢修，對潛在安全隱患問題進行排查。同時，對二次回路組成部分進行檢修時，可通過模擬仿真方法對回路系統中的性能數據進行驗證。在隱患檢修排查中，還需對二次回路中全部的接線端子進行檢查，對端子盒中的接線狀況進行仔細檢查，以便對潛在隱患進行全面排查與檢修。

6 解決變電站繼電保護二次回路隱患的方法

6.1 CPU 容錯技術

現階段，網絡、信息及大數據等高新技術的不斷發展，在人們的日常生活和工業企業生產活動中，應用越來越多、越來越普及，使人們的生活變得更加便捷，工業企業生產效率、產品質量不斷提升。對于變電站繼電保護設備二次回路故障檢修工作而言，為提升檢修檢測質量與效率，對高新技術的引入也勢在必行，其中CPU容錯技術的應用，為變電站繼電保護體系的穩定、安全運行提供了有力的保障。從該技術的應用效果來看，在繼電保護二次回路隱患排查中，CPU容錯技術已經成為重要組成部分，發揮著難以取代的作用。電力系統對CPU容錯技術的應用，目的是減少系統中因判斷失誤、運轉失誤的可能性及出現的次數[3]。綜合而言，就是利用CPU容錯技術，使電力系統在運行過程中，對判斷失誤導致的錯誤動作及行為予以及時制止，避免危險事故、安全隱患的發生或擴大。對于變電站繼電保護系統而言，該技術的應用極大地保障了系統的安全運行[4]。

6.2 電纜隱患處理方法

繼電保護二次回路故障中，電纜因素也是引發故障的主要原因，在處理繼電保護二次回路隱患時，也需要重視電纜隱患的排查。電纜作為繼電保護二次回路中的組成部分，一旦出現故障，二次回路中極有可能出現線路被擊穿的問題，所以為避免這一問題的出現，在電纜選擇與使用中，首先需要根據繼電保護二次回路布置情況，對電纜進行合理選擇，以便電纜質量滿足繼電保護二次回路運行需要。選擇時要重視對電纜質量的檢測，只有確保選用的電纜質量符合要求，才能最大限度地避免電纜隱患的出現，保證繼電保護二次回路的安全運行。同時，在系統運行過程中，對電纜的運行狀態要做到定期檢查，以便及時發現和解決安全隱患問題。只有從電纜質量上加強檢測，從電纜運行方面加強檢查，變電站繼電保護二次回路系統的穩定、安全運行才能得到充分保障，變電站電力能源的品質才能得到有效提升[5]。

6.3 電路互感設備回路隱患處理

對電路互感設備領域隱患進行排查，也是變電站繼電保護二次設備隱患排查中的重要環節。電路互感設備作為電力系統中的重要組成部分，不管是互感設備的質量問題，還是運行狀態問題，都有可能導致隱患問題的發生。一旦互感設備質量出現問題，開路狀態下，二次回路中相關設備的運行就會受到影響。所以，應采用科學的方法對電路互感設備隱患問題進行排查，并根據隱患出現的原因，有針對性地加以解決，保證電路互感設備能夠正常運行。

7 結語

作為電力系統中重要一環的二次設備的運行維護和管理水平直接影響著整個系統的安全，增強維護人員的安全意識，不斷創新工作方法，優化設備配置，保障變電站的運行質量，促進我國電力行業得到更進一步的發展。