关键词:继电保护;二次回路;故障;防治措施
电力系统在发生故障或异常工况时,继电保护能够在最短时间内自动将故障设备与电力系统断开连接,从而避免了影响的扩大化,继电保护也成为现阶段保障电力系统安全、稳定运行的一种重要手段。但是如果继电保护二次回路出现问题,不仅不能发挥电力系统的保护作用,反而会因为系统崩溃和电网瘫痪而给电力企业带来重大经济损失,影响电力用户的正常用电需要。因此,必须要探究继电保护二次回路故障的防治措施,确保电力系统稳定运行。
1继电保护二次回路概述
变电站中所存在的一次设备组成了一次系统,其运行状况直接关系到电能生产及配送水平的高低。在这种情况下,为了实现电力系统运行效率的提升,需利用其它设备对一次设备的运行进行监视和控制,这些起到辅助性作用的设备即被称为二次设备,主要包括继电器、操作电源、控制电缆等。而将这些二次设备连接成一个回路即是所谓的二次回路,通过二次回路可实现对主开关断路器、指示牌等设备的有效控制。基本二次回路包括:电流二次回路、电压二次回路、控制回路、信号回路等。
2二次回路的分类及要求
(1)控制回路:对断路器的跳合闸操作情况进行控制;(2)信号回路:可将一次设备在运行状态中出现的异常情况反映出来,及时提醒工作人员采取有效措施予以处理;(3)测量回路:对一次设备的运行参数进行记录,若一次设备出现运行故障,工作人员可根据记录结果,对故障原因进行分析,并采取针对性措施进行处理。
3继电保护二次回路故障研究
3.1电缆的绝缘问题
电缆的绝缘层的绝缘性出现变化之后,很容易导致继电保护装置产生拒动或者误动,对其故障类型进行分析可以发现,线路的绝缘层产生变化主要有以下几种现象:首先,CT或者PT的抽头没有密封严实,在受潮之后就会造成二次电流或者电压回路的绝缘性降低。其次,在完成检测之后,施工人员对中性点的引线没有恢复,在产生故障时,电位就会上升,以致于将绝缘层击穿造成二次回路故障产生。第三,施工人员在实际的施工中对于跳闸回路电缆绝缘层损坏,造成正电产生出口以致于误跳闸情况产生。
3.2越级跳闸
断路器跳闸必须满足两个条件:一是故障电流达到设定值;二是故障电流在设定值以上持续一定的时间。当电力系统检测到同时满足这两个条件,就会自动跳闸。跳闸必须满足调度发布定值的整定范围,否则就会产生越级跳闸。越级跳闸不仅会导致电力系统正常的供电工作中断,影响了末端广大电力用户的用电需要,而且由于是瞬时断电,还会给电力系统中各个电气设备造成损害,降低了设备的使用寿命。如果线路故障发生与母线,变压器跳闸时间配合不准确,还会导致母线中性点接地变压器自行切断现象。在这种情况下,由于母线两端跨步电压上升,使得变压器温度上升,当热量累积到一定程度后,烧毁绝缘外套,容易引发火灾。
3.3连接故障
连接故障主要就是继电器的接点在粘连或者继电器的接点接触不良,造成前者产生的主要原因就是:接点连接的负荷容量大于节电器接点的额定容量;继电器的开关频率大于其正常频率,或者继电器的应用时效超出。导致节电器接点接触不良的主要因素有:线圈的内部电压不稳定或者继电器的接触点有异物存在以及出现腐蚀情况;或者机械性的接触不良,和继电器的使用周期超出;还有环境对其所造成的影响。
3.4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。
4继电保护二次回路引发问题之防范措施
4.1对设备元件要做定期的检修
在对二次回路接线工序完成之后需要加强检查,保证每一个接触点都能够接触良好,并且,还需要加强对于保护装置整体进行试验,将部分继电器接触问题及隐形故障进行排除,因此在对其实施控制检测当中显得非常重要,任何地方产生问题往往都会造成电力系统产生一定的事故,所以,在设计当中,不能只是追求外表,需要对其内在的工艺性加强重视,以此来确保继电保护装置能够准确运行,对于其所产生的灰尘需要及时的处理,对于处在复杂环境当中的继电保护设备需要对其温度有效控制,从而为其正常运行奠定良好的基础。
4.2改进继电保护装置
首先,电力企业的技术人员应当对线路中的母联开关进行一次全面的检查,尤其是要重点关注开刀、刀闸等位置,保证装置的安装正确。其次,要对母联开关及其相连的回路设计进行重新检查,如果发现设计与实际不符,或是设计本身存在缺陷,都应当重新设计和进行整改,彻底解决回路设计中存在的细节性问题。最后,技术人员需要对继电保护装置中的跳位节点装置进行改进,保证其运行状态始终处于正常,即便是发生了二次回路问题,也可以最大限度的保证电力系统的传输电正常。
4.3科学设计指示灯控制电源
在进行指示灯控制电源的设计时,应当充分结合现代技术和设计理念,确保在继电保护二次回路发生故障后,指示灯也能够正常工作。例如,可以让指示灯与继电保护装置共用同一个电源,然后在指示灯上安装一个空气开关。当继电保护二次回路发生故障后,指示灯可以打开空气开关自动报警,从而为维修人员进行故障排除和采取处理措施提供了依据。除此之外,也可以为指示灯提供单独的电源,其优点在于即便是继电保护二次回路发生了故障,也不会干扰到指示灯的工作,从而极大地提高了指示灯的可靠性。
4.4优化电缆质量
由于电缆质量不达标,导致线芯绝缘部分容易被击穿,线路也容易出现误动。要想解决这一问题不仅需要分析继电保护二次回路,还需要在施工过程和电路设计中尽量选用质量较好的电缆。这样才能保证线芯能够符合电力系统的实际要求。特别是在对母线保护电路进行设计的过程中必须要选用专用电缆。除此以外还需要在安装检修过程中对各个接线的端头进行仔细检查并做绝缘试验,防止使用有裂痕和绝缘损坏的电缆。只有这样才能防止继电保护出现拒动,才能真正保证电力系统的安全稳定运行。
结束语
综上所述,在现代电力系统运行中,高压断路器可靠动作与否决定了电力系统运行的稳定性和可靠性,而保证断路器可靠动作的关键是断路器二次回路的可靠性,因此,加强对断路器二次回路可靠性的研究是极为必要的,有利于保障电力系统运行的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]李龙.探析继电保护二次回路问题引发的故障与防治[J].科技创新与应用,2017(20):136-137.
[2]牛向东.继电保护二次回路问题引发的故障与防治[J].通讯世界,2017(06):166-167.
[3]吴振国.继电保护二次回路问题引发的故障与防治措施[J].企业技术开发,2013,32(20):81+84.