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摘要:继电保护装置是确保变电站安全运行的重要因素,近年来,随着继电保护装置缺陷导致大范围停电的情况严重影响人们的生活和工作,也致使多数工厂企业无法正常工作,从而造成较为严重的损失。如果二次回路实际工作中有缺陷,为避免保护出现拒动或误动的情况,要及时进行消除。如果短时期无法给予消除,就必须考虑是否停止一次设备工作。同时,还要确保电力系统和电气设备处于安全、稳定的运行状态。因此,本文对继电保护电气二次回路问题存在的故障及其防治进行分析。
关键词:继电保护;电气二次回路;问题故障;防治措施
我国电力系统的规模正在不断扩大,出现的问题也随之增多。如果电力系统发生故障将会造成极大的损失。继电保护作为电力系统的重要组成部分已经广泛应用,其发挥的作用也非常大,电力系统的安全运行需要继电保护的稳定以及可靠性能。如果继电保护电气二次回路出现问题就会使电气设备不能正常运行,进而导致电力系统崩溃和瘫痪,不仅给电力企业带来很大的经济损失,而且还会影响社会正常的生产生活。
1继电保护电气二次回路引发故障分析
1.1越级跳闸
越级跳闸现象是110kV线路经常出现的一种继电保护电气二次回路故障。110kV线路C相受到外界打击之后,出现断线接地现象,进而导致线路越级跳闸,严重影响了电力系统安全运输,并大大缩短电力设备使用寿命。而对于存在故障线路的母线来说,变压器选跳保护时间配合不准确,极易造成母线中性点接地变压器出现自行切除现象,中性点不接地的变压器却处于与母线连接并持续运行中,致使母线中性点电位大幅度提升,进而导致主变压器持续升温,在一定程度上极易引发火灾,对电力企业和用户造成巨大的经济损失。
1.2母联开关误跳闸
母线开关误跳闸现象同样是继电保护电气二次回路中经常出现的一种故障,该故障不仅严重影响了电力线路安全、稳定运行,并严重损害电力设备,影响电力企业经营效益。220kV线路B相电流突然变成零时,我们对其线路进行检查,发现二次线箱端子引线绝缘性没有受到损坏,但保护电路中B相线芯受到损坏,出现烧损、断裂等现象,导致母联开关误跳闸。此外,开关回路设计不合理,存在严重缺陷,或是操作人员在实际操作过程中,对母线倒闸具体操作不了解,粗心大意或检查不到位等原因同样会导致开关误动。
1.3线路绝缘击穿
线路绝缘发生击穿现象,母差保护出现误动,导致没有与出现故障的线路相连接的母线电源和线路均发生跳闸现象。在对线芯进行测量时发现其绝缘部分受到破坏,发生击穿。而通过对其故障类型进行试验分析,发现导致绝缘性发生击穿现象最主要的原因在于:一是测量回路C相与母差电流回路B相之间发生短路现象,进而导致线芯绝缘发生击穿;二是工作人员在对电力设备进行试验之后,没有及时恢复中性点引线,导致电力系统一旦发生故障,极易导致线路电位增高,导致电流回路B相以及设备回路C相线芯发生击穿现象,从而引发二次回路故障。
1.4元件破损老化
电力系统长期暴露于自然环境下,加上使用时间的增加,因此不可避免会出现元件的老化和破损。而电力企业又没有定期做好电气设备和内部元件的检测和更换工作,这就给继电保护电气二次回路故障埋下了许多隐患。例如,线路辅助接点主要起到线路过载保护的作用,当线路中的电流过大时,可以通过接点分压来降低电流对电气设备的影响。但是辅助节点在长期的使用过程中,会逐渐出现磨损并导致导电性能降低,也就不能有效发挥导流作用,从而给电力系统的正常运行造成了负面影响。除此之外,像设备中常用的绝缘外套、绝缘零件等,也会由于老化而失去绝缘功能,如果不能及时更换,容易导致线路的短路故障。
2继电保护电气二次回路引发问题之防范措施
2.1对直流电路进行规范管理
做好电路绝缘的检查工作,能够降低线路跳级的故障发生率,确保系统的安全稳定运行。在一些继电保护系统之中,用来控制和监测回路的电压等参数的,还有每个系统线路的磨损情况,线路老化很容易发生故障,会严重影响电力系统的安全运行。二次回路常常也被叫做二次侧保护电路,因为其结构复杂,覆盖面广,没有自检功能,而且工作的环境也不好,状态检测也没有完全实行,所以对其以后的维修工作等造成很大的困难。电力企业施工人员对于保护线路的具体内容做出定时的检查和整改计划,还要使用相应的措施,确定变压器跳闸的时间,让母线电位处于安全的状态,也可以将其控制在合理的范围内,才能有效地改善跳闸的问题。
2.2控制电缆的质量
针对线芯的绝缘部分发生的击穿现象和线路的误动,大多数是因为电缆的质量不符合要求,所以在这一方面问题发生的时候,不能仅仅局限在对继电保护电气二次回路上的分析,应该在设计电路和施工的过程中尽量使用质量较好的电缆,确保线芯可以满足电力系统的实际要求。尤其是在设计母线保护回路的时候,应该用专用的电缆。另外,也可以在安装和检修的时候仔细检查各个接线的端头,不能使用损坏和有裂痕的电缆,才能确保继电保护的设备以免发生不正确动作的状况,也为电力系统的安全稳定运行提供了有力的保证。
2.3选择合理指示灯控制电源
在设计指示灯电源时如果电源和继电保护的电源使用的是同一个电源就可以采用空气开关自动报警装置,提示操作人员及时采取措施加以维修。有时也会在指示灯发生故障以后电源开关将会出现跳闸现象,有效地保护了电力设备和继电器装置。指示灯控制电源时候应选择独立电源或者信号电源,以便确保二次回路系统的可靠性和安全性。
2.4加强绝缘电阻的测量工作
要完成绝缘状态的检查工作,通过测量设备绝缘电阻是最简洁的辅助方法。电气设备的导电设备一旦存在异物(绝缘局部或整体受潮、脏污、绝缘老化等)就会使得所测量绝缘阻值的不正常。继电保护回路的阻值测量法是项目检查的常用方法。现代电网不断引用微机保护方式,怕损坏插件。目前对二次回路绝缘检测工作有所松懈。现在的电压互感器很多情况下都是安装在室外,这样很容易就会造成绝缘老化,同时由于环境复杂,其运行的质量也不高。我们必须要加强对绝缘项目的检查工作。绝不能让检查只存在于工作表面。
2.5控制回路缺陷
控制回路缺陷主要发生在断路器的操作回路,其二次接线涉及的元件和地点较多,主要由控制把手、指示灯、操作箱、断路器机构的合闸线圈、辅助接点及相关闭锁回路组成。断路器操作的成功与否,不仅与二次回路的接线有关,还与断路器的机构是否正常有关。当断路器操作不成功时,首先要判断是断路器机构问题还是二次回路问题。控制回路缺陷一般发生在设备停送电、保护动作、自投装置或重合闸动作时。
结束语:
继电保护电气二次回路故障不仅会给电气设备的正常运行造成破坏性影响,严重情况下还会造成局域电网瘫痪,给电力企业和电力用户都造成了严重的损失。要想从根本上降低甚至是杜绝此类问题的发生,首先要找准二次回路故障的发生原因,随后在此基础上结合实际工作经验,采取具有针对性的防治措施,全面提升电力系统的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]继电保护二次回路问题引发的故障及其防治[J].董益林.低碳世界.2018(06)
[2]继电保护二次回路问题引发的故障与防治效果[J].徐拓,张嘉轩.中国战略新兴产业.2018(24)
[3]电厂继电保护二次回路改造问题研究[J].阚铁军.技术与市场.2017(12)