探究電廠繼電保護二次回路改造問題

郭文佳

（秦皇島發電有限責任公司）

0 引言

隨著我國電力科技技術的高速發展，繼電保護技術日益成熟，在電廠中合理應用可以有效保障系統運行安全性，合理性。分析電廠繼電保護二次回路系統改造項目，綜合工作經驗，了解注意事項，可以切實保障改造工作科學安全，充分提高電力系統運行安全性。

1 電廠繼電保護二次回路改造現狀

2022年，我國電力企業完成投資共12470億元，同比增長15.6%。截止到2023年上半年，我國發電企業電源工程已經完成投資4013億元，同比增長54.4%，其中電網工程共投資2473億元，同比增長10.4%。總的來說我國電力系統呈現智能化發展趨勢，隨著電廠的智能化建設，電網數字化的改革與發展，對于電廠設備提出了更為嚴格的要求［1］。

電廠繼電保護二次回路主要是通過監測技術、保護技術以及控制技術、調節繼電保護裝置運行狀況，構建一個低壓電氣設備互相有效連接的回路系統，充分保障繼電保護回路運行的安全性，有效預防以及控制各種事故問題。目前，隨著電廠繼電保護要求的日益嚴格，在電廠中為了滿足實際運行需求，通過繼電保護二次回路改造的方式進行優化，可以充分提高系統運行安全性。

電廠繼電保護具有一定的風險性，而通過系統化的方式進行處理，可以有效實現對電氣參數的科學預測以及合理預防。在特定環境中做好故障參數的變化分析，綜合外界因素的多種影響，分析電力系統出現的運行荷載數據變化，則可以了解其存在的問題。但是受到多種因素的共同作用與影響，導致繼電保護裝置出現不動作等問題，這樣則會影響設備的正常運行，嚴重降低了電力輸送的安全性。綜合電廠繼電保護二次回路設計的要求，做好系統結構優化設計，可以有效降低安全隱患，系統結構如圖1所示。

圖1 繼電保護系統結構示意圖

通過對電廠繼電保護二次回路系統的優化與改造，可以在保障系統運行安全性的基礎上，實現綜合性保護，及時排查故障隱患，是一項系統化的工作。在進行二次回路系統的改造中，涉及到技術等諸多問題，改造中要綜合分析，降低對工程產生的不良影響。

2 電廠繼電保護二次回路改造技術要點

2.1 確定參考圖以及改造方案

在改造中要綜合實際狀況確定施工改造方案，編制施工方案，繪制接線圖等。在改造施工中執行人員要做好方案以及接線圖的審查，做好細節分析，確定無誤之后方可開展改造作業。

2.2 做好技術準備

改造之前，根據圖紙信息進度對比分析，做好設備基礎性能檢驗，分析設備連接片是否斷開，根據要求進行系統全面的檢驗，便于后續改造工作的開展，做好基礎性的技術準備可以提高施工安全性，保障先進性，充分提高系統改造質效。

2.3 合理應用智能設備

綜合繼電保護二次回路應用現狀，在改造設計中可以綜合實際狀況，實現智能化管理，在現代技術支持之下構建全網繼電保護動作以及狀態綜合評價、隱患排查等基礎性業務，實現信息化智慧化管理。在改造中要融合二次設備告警、在線檢測狀態量以及巡檢數據等技術信息，實現動作評價以及智能化的缺陷診斷，通過量化的方式對設備運行工況以及狀態進行精準分析；同時為設備檢修以及技術應用提高決策輔助。在隱患排查處理系統支持二次系統隱患排查長效管理機制，實現綜合分析，隱患點位置以及質量控制的系統管控［2］。

基于調控云平臺實現繼電保護二次設備運行以及一次設備模型的信息融合，在大數據技術支持之下進行系統化管理，對各類專業指標構建以及管理提高數據支持，根據查詢條件生成統計報告，推動我國電網系統的數字化轉型。

3 電廠繼電保護二次回路改造項目實例分析

3.1 項目概況

秦皇島發電有限責任公司一期工程220kV電氣主接線采用雙母線帶旁路主接線形式，正常運行方式為母聯2245開關合閘雙母線并列運行。母聯2245開關輔助保護柜生產廠家為南瑞繼保公司，分別為一套RCS-923A斷路器保護及CZX-12R操作箱，在2005年投產運行，至今應用超過十七年，已經高于管理規程規定的更換年限，應用中發現設備可靠性限制下降，嚴重威脅系統安全性。綜合實際狀況，申請母聯2245開關停電，將母聯2245開關輔助保護柜進行換型改造。在此次項目改造中設備具體參數表1，2如下。

表1 拆除設備列表參數

表2 新設備列表參數

3.2 改造總體方案

在此次改造項目中，已經完成設備采購以及性能驗收。設備到廠之后，根據要求進行斷路器保護裝置以及操作箱的校驗、調試。根據要求計劃進行改造。在此項目中要做好母聯保護柜的保護處理，通過設置保護室的方式進行管理，根據要求進行裝置背板、端子以及壓板接線等進行系統檢查，做好緊固處理；完成保護裝置以及操作箱的技術校驗以及安全調試，充分保障裝置系統正確性。

3.3 改造關鍵技術要點

在此項目中主要對2245開關保護裝置及操作箱（RCS-923A、CZX-12R）進行改造，在改造中要做好技術處理，充分保障安全性，其主要技術要點如下：

第一，設備安裝

在設備改造處理中，要做好關鍵設備的安裝以及改造處理。在改造中首先要退出保護裝置的各項功能以及出口壓板位置，在拆線之前進行確定線芯線號清晰無誤。同時要斷開電源空開，打包盤外帶電部分，拆除并且進行絕緣隔離處理。處理完畢之后打開故障錄波以及微機報警系統，將系統信號公共端打開之后用絕緣膠帶打包處理。用萬用表測量其它接線無電壓后逐一拆除并用絕緣膠帶包好。拆除盤柜之后在電纜夾層中處理好電纜。然后拆除舊母聯輔助保護柜等相關設備，根據操作要求安裝新設備。做好電纜復原，根據設計圖紙要求進行盤外接線的恢復處理，進行試驗恢復處理［3］。

在施工中要做好安全管理，做好人員以及設備安全管控，根據要求進行安全管理，做好安全措施，充分保障施工安全性，充分保障全回路絕緣滿足要求。

第二，2245開關保護裝置及操作箱

根據要求進行帶電部分的絕緣隔離處理，做好二次回路絕緣以及直阻正常檢驗。合入保護裝置直流電源空開系統，各項設備顯示正常之后，進行裝置版本核對，無誤之后輸入定值，進行檢驗。母聯輔助保護柜的相關功能要根據要求進行功能性驗證，合格之后進行后續施工。根據系統操作進行保護硬壓板的性能檢驗，合格之后進行2245開關本體傳動以及相關微機報警系統的信號檢驗。

根據要求進行#1發變組保護A柜（PCS-985）、#1發變組保護B柜（PCS-985）、#2發變組保護A柜（PCS-985）、#2發變組保護B柜（PCS-985）聯合實驗的處理。以#1發變組A柜為例，根據要求：

（1）#1發變組保護A柜退運。

（2）僅投入#1發變組保護A柜“1LP23投主變相間后備”、“1LP32跳母聯”保護硬壓板。

（3）僅投入母聯輔助保護柜“4LP6#1發變組保護跳母聯開關”保護硬壓板。

（4）合入2245開關，動作#1發變組A套保護裝置相間后備過流一段保護，2245開關跳閘，控制屏發報警。此試驗正確。

（5）申請恢復#1發變組保護A柜正常運行。

其它做相同處理。

3.4 改造后性能檢驗

二次回路系統在改造之后，要根據項目運行狀況進行系統的檢測維護處理，對于存在的絕緣問題要做好基礎性的絕緣檢測，明確具體成因，及時處理，這樣才可以充分保障系統運行安全性。

第一，分析檢測二次回路模擬量

微機保護裝置系統中模擬量是重要的因素，模擬量直接關系到保護裝置運行的性能。對此，要做好模擬量的系統檢測，才可以切實保障系統正確動作。在日常檢查中為了保障系統運行安全性，要對各個模擬量的影響要素進行綜合分析，了解不同要素的具體分布狀況以及信息，充分保障系統運行安全性［4］。

在繼電保護二次回路改造中要綜合不同繞組特征做好回路影響綜合分析，科學選擇，對繞組實際狀況進行系統核對，充分提高二次回路接入精準性。同時做好二次繞組出線極性檢驗，利用現代設備進行綜合檢驗，保障其符合應用標準，在進行回路節點檢驗處理中，做好接線圖審核，確定無誤之后對各個節點進行綜合分析，保障精準性。做好導線以及壓線螺絲接觸性檢驗，保障動作精準性。最后則要做好接入電壓以及電流等模擬信號量的精準芯分析，保障符合標準要求，根據要求基于有效模擬量對各個點進行逐次檢驗，可以充分保障二次回路改造整體效能。

第二，項目分類劃分

根據電廠繼電保護二次回路安全檢驗基礎性要求，對項目進行分類劃分，根據類別確定檢查的內容以及主要標準，提高執行能力，在檢驗處理中要綜合分析，避免出現遺漏等問題。同時，要專業技術手段進行系統檢查。在電廠繼電保護二次回路檢查中，要根據項目改造要求以及運行狀況通過現代技術手段進行綜合檢驗，根據線路運行基礎原理，在現代專業設備以及技術手段進行綜合處理，這樣才可以切實保障電廠運行安全性。

第三，二次回路絕緣檢測

電廠繼電保護二次回路絕緣是改造中必須要重點分析的內容。因為二次回路應用環境復雜，為了保障系統整體性能，充分保障系統運行安全性，在檢測中必須要重點分析絕緣性能，重視日常維護以及檢測處理，保障系統運行安全性。

首先，做好定期清理。外部環境復雜，存在諸多污染物質，為了降低環境等因素產生的性能影響，則要根據材料特性進行周期性的清理，充分保障系統運行安全性。

其次，要進行周期性檢修。根據工作實際狀況，線路在空氣等因素影響之下會出現不同程度腐蝕性問題，這樣則會導致線路安全隱患問題的增加。對此通過周期性檢查則可以及時發現存在的問題，在科學技術支持之下進行綜合分析，則可以有效避免二次回路因為絕緣性損耗而出現的性能問題，充分保障系統應用效果。

4 結束語

我國電廠具有大容量、高電壓以及智能化發展的特征，隨著電力技術的高速發展，電廠供電呈現高質量的發展態勢，這樣無疑增加了工作電路電流，而為了有效解決在系統運行中出現的短路等隱患問題，要做好繼電保護二次回路的設計及優化改造，這樣才可以切實提高電廠運行安全性。對此，在進行二次回路的設計與改造中要綜合項目特征，融合現代智能化技術手段，做好項目分析以及方案優化，根據實際狀況對其進行系統檢驗，這樣才可以切實凸顯電廠繼電保護二次回路改造質效，繼而為我國電力事業的持續發展貢獻力量。