变电站继电保护二次回路的隐患排查技术分析.pdf

电子乐园2023.01154电力设备 Electrical equipment1 引言继电保护是确保变电站提高安全性以及稳定性的关键性设备，其对目前我国电力系统的高效运转有着十分关键的意义。伴随我国电力技术的迅猛发展，我国绝大多数变电站均采用继电保护设备对一次设备进行故障的预警、切除，通过二次回路连接继电保护设备与一次设备。然而，在实际进行工作的时候，常常会因为二次回路有故障致使继电保护设备的保护效果降低。因而，在实际工作中应当强化对二次回路故障的排查，进而确保变电站继电保护设备可以有效地发挥出其功能。目前，电力系统为确保变电站运转的稳定和可靠而采用了继电保护设备作为一次设备的关键性保障，在继电保护设备加装完成之后，如若变电站在运行过程中，发生不正常亦或是故障，继电保护设备便能够第一时间做出反应，发出警报，与此同时，将已出现故障的部分进行隔离，以免出现更为严重的损失。二次回路是目前变电站继电保护应用比较常见的一类信号输送结构，其关键作用是能够完成对故障信号的输送，因而二次回路的运转稳定性对继电保护的效果产生直接的影响。变电站继电保护的二次回路在运行过程中出现故障的类型相对较多，其中比较常见的是短路、断路和接触不佳等状况。这部分异常情况的存在在一定程度上会使得继电保护没有办法很好地发挥性能，对电力系统的正常运行产生影响，使得电力供应的稳定性大大降低。因而，积极主动对变电站继电保护二次回路开展隐患排查，对目前我国电力系统的正常运行状态有着十分深远的意义。2 变电站的基本特征常规变电站通常指的是综合自动化变电站。常规变电站通过利用现代计算机技术、电子技术、数据通信技术、信息数据处理技术等，对变电站二次设备的功能进行重新组合、设计优化，对站内各个运行设备的工作情况进行监视、测量、控制、调整的综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统，站内各个设备间可进行信息的交互、数据的共享，完成变电站运行监视和控制任务。它是一个有机的综合系统，综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备，并通过通信网络将数字化的保护、控制、测量装置连接起来，便于接口功能模块的扩充，信息数据的共享及交互。智能变电站在先进的信息技术手段方法之下，在动态管控、自动调节以及电力供应风险等方面能够把数据信息进行高度地整合，并且把其融合于变电管理工作之中，依靠先进的智能技术装置提升变电设备的管控能力，实现电力供应数据的动态传输以及共享，还可以逐一对变电站运转过程中可能存在的一些安全隐患进行排查，针对性地制定一些科学合理的防范控制措施。如若变电站出现线路故障，继电保护设备便会及时地在智能管理系统的指导之下实现自动隔离，而且运维检修工作人员也可以根据故障信息对故障出现的位置进行准确的定位，极大地节省变电站的维修成本，也能够提升线路电力供应的稳定性。智能变电站在收集电力供应变电站继电保护二次回路的隐患排查技术分析文/黄家骥 李淑萍摘 要：本文首先分析常规变电站、智能变电站的基本特征，其次深入研究变电站继电保护二次回路中常见的一些隐患，最后剖析变电站继电保护二次回路隐患排查技术：确保二次回路接线的完备性；建立健全完备的二次回路隐患排查机制；逐步优化调整完善设备运行环境；加大容错控制的应用力度；运用故障可视化系统进行排查工作，以期为相关研究提供一定的参考和借鉴。关键词：变电站继电保护；二次回路；隐患排查技术2023.01电子乐园155Electrical equipment 电力设备信息、监督控制电力网络运转状态、实现自动化分析和分级预警等各个方面具有显著的优点，智能变电站系统的辅助功能，能够整个提升变电站设备的维修效率，全面地对电力系统的运转状况进行排查。3 变电站继电保护二次回路中常见的隐患3.1 二次接线隐患二次回路隐患一般与二次接线之中产生的各类影响因素有着十分密切的关系，而导致二次接线出现隐患的最大原因是接线问题，没有办法确保接线端子的正确性、稳定性以及安全性，致使有关接线端子处在接触不良的状态之中。如若二次接线的整体过程埋藏着安全隐患，便会对二次回路的正常运转产生直接的影响，在一定程度上还会使得继电保护设备的功能弱化。实际上出现二次回路接线问题的深层次缘由是技术问题，有关工作人员在接线的过程当中操作不规范。在此基础上，在二次回路安装、运维的过程之中，应当积极主动提升有关工作人员的专业素质，在安装施工前对工作人员以及技术人员进行交底培训，明确统一施工标准，尽量把重点放到提高专业化水平上面，保证所有的检修工作人员、技术人员职业素养以及业务能力均相对较高。3.2 多点接地隐患在二次回路日常运行的过程中，经常会出现多点接地的情况。当电压二次回路出现多点接地的情况时，若接地网的电位也存在着较大的差异，此时发生接地故障，接地网的电流会增大，进而接地点会产生较大的电位差。此时电压已经不能正确反映故障一次系统电压，并且中性点电压相位会产生偏移，影响相电压与零序电压的正确判断，可能导致零序方向保护、距离保护等与电压量相关的保护错误逻辑判断。当电流二次回路出现多点接地的情况时，可能造成继电保护装置的错误动作。如果接地点发在保护装置中继电器的电流线圈两侧，当系统内发生故障时，流过线圈的电流会小于电流互感器的二次故障电流，从而造成保护装置拒动。当外部发生接地故障时或接地网有电压入侵时，流过线圈的电流会大于电流互感器二次的二次故障电流，造成保护装置误动。3.3 元器件损坏问题在设备及二次回路系统运行过程中，受产品质量、运行环境、施工检修质量等影响，其中的元器件随着运行时间的增长，老化、损坏现象难以避免，导致二次回路发生短路、断路、虚接等异常现象。此类隐患一般比较隐蔽且难以发现，若不及时处理，将严重影响二次回路的正常运行，引发较大安全风险，严重者甚至失去保护、误动作。因此需制定应急方案，及时对出现的问题进行处理，保证设备安全运行。4 变电站继电保护二次回路隐患排查技术4.1 确保二次回路接线的完备性二次回路的接线的完备性对于二次系统的正常运行起着决定性作用。变电站的新建、改扩建、大修技改过程中均涉及二次回路的变更，此时按图施工、规范性施工就具有重大意义。对于变电站的二次回路设计，其典型设计和设计规程规范保证了设计过程中的准确性，严格按图施工，是施工人员的基本素养。在施工过程中，施工人员难以做到全过程参与，此时规范性、标准化施工流程就显得尤为重要。规范标准的施工工艺，可以确保现场二次回路接线的可靠性、精准性，可避免因为接线不良导致的接线松动、短路、断路等情况，可避免强干扰、大震动对二次回路的影响。在二次回路验收阶段需加强对回路特性的检查工作，对于二次回路的绝缘情况、寄生回路的检查应重点关注，尽量将可能存在的隐患情况排查完全，确保二次回路接线正确完备。在投运后二次回路运行过程当中，需定期安排检修工作人员进行维护和检修工作，对于可能引发二次回路故障的隐患及时发现并处理。4.2 建立健全完备的二次回路隐患排查机制在具体开展变电站继电保护二次回路隐患排查工作的时候，应当有效地结合现场实际运行情况，科学合理地编制系统化的排查方案，建立健全完备的二次回路隐患排查机制，第一时间补充以及优化排查机制当中缺少的部分。这便需要有关检查工作人员在完成自己工作任务之后，应当严格地依照检查机制之中的具体细则以及实际的要求，把各类隐患排查工作落实到实处，与此同时从思想方面促使检修工作人员形成高度的责任意识，秉持认真细致的工作态度检查自身工作过程中的一些问题，设计相关指标，纳入考核工作之中。同时，在排查二次回路隐患的时候，还可将先进的技术方法融入隐患排查工作当中，对于变电站继电保护二次回路中的一些共性问题，逐步创新和优化检查工作和方法，仔细排查二次回路运行过程中可能出现的一些安全隐患，提升二次回路安全隐患排查工作的精准性以及有效性。除此之外，在继电保护二次回路实际运行过程当中，常常会面对运行环境不一致的问题，进而导致最后出现的安全隐患也有一些类别上的不同。为确保电力系统运行的稳定性，选取二次回路隐患排查方法的时候，应当从多种角度综合考虑，选取恰当的方法进行排查。其中排除法在整体检修排查工作中应用比较普遍，既能够及时查找到可能存在的一些故障，也能够准确地找到故障出电子乐园2023.01156电力设备 Electrical equipment现的实际位置，为整个电力系统的安全运行提供一定的基础保障。在排查二次回路隐患的时候，还应当对其运行环境进行详细、综合地考虑，逐一认真排查设备的元器件，在最短的时间之内迅速查找到设备暴露出来的一些问题，并且第一时间运用行之有效的对策进行解决。4.3 逐步优化调整完善设备运行环境继电保护设备、电力电缆、尾缆光纤的运行质量会对变电站二次回路运行的稳定性产生很大的影响。当二次回路运行过程中，检修人员应当认真排查设备元器件运行情况，提前储备相关备品备件，第一时间替换已经异常运行的元器件，同时，有关检修工作人员应当仔细地检查、核对元器件的各组辅助触点情况，用以提升二次回路接线的精准性，为二次回路中的设备正常运行提供一定的保证。更为重要的是，有关检修工作人员应当对设备的运行环境进行检查分析并逐步优化，具体而言，设备运行环境和故障出现的概率有着极为密切的关系，比如运行环境的温度、湿度、污染程度、震动程度等。对于上述问题，在夏季高温天气，应持续对相关设备及二次回路进行测温监控，及时开启空调等降温设备，使相关设备及回路运行在适宜的温度当中；对于处在山区、或凝露严重区域的设备及二次回路，配齐除湿、驱潮设备，减少湿度对设备及二次回路的影响；对于高污染环境中的设备及二次回路，缩短定期清扫时间间隔，并结合工作不定时增加清扫次数；针对有震动的设备，更应当提高防震措施等级，减少设备运转过程中出现震动的状况，保证设备及二次回路处于适宜的运行环境当中，延长安全运行时长。4.4 加大容错控制应用的力度伴随经济的发展，社会民生、企业工厂等对电力稳定性地要求愈发提高，意味着对二次回路隐患排查工作也有了较高的要求。容错控制是一项具有冗余能力的控制措施，在某些元器件发生故障的情况下，二次系统仍能按原定指标或在指标略有下降的情况下依旧能够安全地完成各自工作的能力。在对继电保护二次回路隐患进行排查的时候，有效地应用容错控制技术，既能够正确地将存在的一些安全隐患排查出来，还可以在容错控制技术的帮助之下动态监测判断分析借助传感器、处理器中的各类电气设备的运行数据。在正常处理相关数据过程中，存在一定概率的漏判、误判数据，容易造成对变电站内运行情况的错误判断，此时将容错控制运用于相关的程序当中，如若发现这部分数据有不正常的状况，便能够第一时间发出警示的信号，校正逻辑判断中的偏差，确保逻辑程序正常运行，输出正确结论，避免错误报警，提高整个二次系统运行的可靠性，促使有关工作人员第一时间采取有效的措施进行处理。4.5 运用故障可视化系统进行排查工作随着变电站内辅助系统愈发的智能化和信息的高度集中化，故障可视化系统在变电站内的应用更为广泛，借助于变电站故障可视化系统，特别是在智能变电站中，站内设备正常运行过程中，故障可视化系统可持续性监视变电站内二次系统及回路的工作情况，实时记录相关运行报文和录波报告。当二次系统及回路出现异常情况时，故障可视化系统可及时记录、收集并处理、分析相关报文，并通过图形及报文清晰显示出二次系统及回路的隐患位置，并通过软件中记录的故障报文、波形，进行故障情况的解析和回放，在主站端即可对现场情况进行准确研判，确定隐患的性质、类型和严重程度，并且及时发出告警提示，通知检修工作人员进行快速处理，做到有的放矢，可大幅度地提高检修工作人员的工作效率，减轻检修工作人员的工作强度。5 结语在设计、安装以及调试、运行维护二次回路的时候，应当严格地开展好质量控制以及技术监督管理工作，从二次回路检查以及隐患排查两个方面着手，确保二次系统运行的安全性以及稳定性。针对一些新修建、改扩建以及升级优化的工程项目来说，还应当积极地、有针对性开展二次回路隐患排查工作，保证二次回路的抗干扰性能良好，极大地避免施工不合理造成的设备损坏问题。另外，就二次回路隐患较为常见的类别来说，还必须要通过优化完善设备运性环境、提高二次回路接线完备性、采用先进技术及排查系统等途径处理二次回路运行过程之中发生的异常问题，确保二次回路正常稳定运行。作者简介：黄家骥（1989）性别：男；民族：汉；籍贯：江西九江；学历：大学本科；职称：工程师；研究方向：电力系统及其自动化，继电保护。作者单位：国网江西省电力有限公司九江供电分公司