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電力系統(tǒng)電氣二次回路故障如何防范
隨著用電設(shè)備數(shù)量與功率增加，對于電力能源的使用量與運行質(zhì)量提出更高要求，電力系統(tǒng)也在逐步轉(zhuǎn)型升級，初步實現(xiàn)電力系統(tǒng)化智能化管控，這都對電氣二次回路提出更高要求，正確操作二次回路的接線，并將其與自動控制裝置、保護(hù)裝置相連接。電氣二次回路使用時難免出現(xiàn)故障問題，直接破壞或影響到電力系統(tǒng)的正常運行，出現(xiàn)跳閘或電力事故。通過提高故障問題的檢修水平，促進(jìn)電力企業(yè)運行水平。
1電氣二次回路概述
電力系統(tǒng)運行時電氣二次回路發(fā)揮著重要作用，起著保護(hù)整個系統(tǒng)安全運行的作用。根據(jù)二次回路使用功能劃分類別，可以將二次回路分成信號、測量、控制及保護(hù)等類別。電力系統(tǒng)運行時要及時檢修二次回路可能存在的故障，并結(jié)合其運行特點與工作原理分析原因，進(jìn)而采取針對性的預(yù)防措施，提高二次回路運行的準(zhǔn)確性，降低故障發(fā)生的可能性。如圖1所示為二次回路運行示意圖。二次回路直接對變電站內(nèi)一次設(shè)備的運行可靠性產(chǎn)生影響。雖然我國電力行業(yè)大力普及電力智能化技術(shù)，但受限于成本、技術(shù)等因素，有部分電力企業(yè)使用傳統(tǒng)二次回路設(shè)備，進(jìn)行故障檢測與分析依然是一項重要的工作。通常情況下，電力運行時利用二次回路報警系統(tǒng)及時監(jiān)測交流回路或直流回路是否存在異常情況，受到一些因素影響，技術(shù)人員難以區(qū)分二次回路異常與繼電保護(hù)異常。其實電網(wǎng)運行時二次回路斷線進(jìn)而造成繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，直接威脅到整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。合理利用在線監(jiān)測技術(shù)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障問題系統(tǒng)及時發(fā)出告警，要求技術(shù)人員具備相應(yīng)的技術(shù)素養(yǎng)，熟練操作在線監(jiān)測系統(tǒng)。
2電力系統(tǒng)電氣二次回路常見故障原因分析
2.1二次短路故障的分析
電壓互感器中也存在二次回路，其中二次短路就是一種故障。二次短路故障會誘發(fā)一系列問題，直接將二次回路中的熔斷器破壞掉，引起保護(hù)裝置斷線。如果二次回路的電纜芯線出現(xiàn)故障，如斷線、接觸不良等，也會影響到保護(hù)裝置作用的發(fā)揮。當(dāng)電壓回路斷線情況出現(xiàn)，意味著故障提示信號無法發(fā)出，排查故障時難度增加。因此要求運維人員定期全面檢查電壓互感器，規(guī)避二次回路故障的發(fā)生。
2.2二次側(cè)開路故障分析
二次側(cè)開路故障也是電流互感器二次回路中常見的一種，出現(xiàn)開路故障引發(fā)多點接地問題。通常情況下當(dāng)二次回路出現(xiàn)二次側(cè)開路故障后，整個監(jiān)測回路的儀表數(shù)值均顯示零點，因此當(dāng)儀表指示異常且存在一會有一會無的情況，基本上可以斷定出現(xiàn)半開路問題，也就是日常中常見的接觸不良問題。此外，當(dāng)回路儀表顯示異常且電流互感器出現(xiàn)振動與不均勻噪聲時，或故障情況嚴(yán)重直接出現(xiàn)冒煙、發(fā)熱，都有可能引發(fā)安全事故。運維人員要仔細(xì)全面的做好分析研究工作，避免安全事故的發(fā)生。
2.3繼電保護(hù)故障的分析
如果斷路器控制電源出現(xiàn)問題且無法正常操作時，表現(xiàn)出繼電器無法控制電源，此時自動控制系統(tǒng)將會發(fā)出故障信號。斷路器出現(xiàn)損壞的原因有很多，常見的如控制電源開關(guān)誤碰、電源線接觸不良、回路跳閘等。這些問題發(fā)生后都會造成控制回路出現(xiàn)斷線故障，內(nèi)斷路器難以發(fā)送出去控制回路斷線信號，也就無法做到合閘或跳閘。此外，如果燒毀保險絲、合閘機(jī)械故障出現(xiàn)后，也會對合閘功能產(chǎn)生影響。需要運維人員準(zhǔn)確判斷故障原因，進(jìn)而選擇合適的故障排除方法。
3電氣二次回路故障的解決與預(yù)防措施
3.1二次回路故障排除措施
當(dāng)出現(xiàn)電流互感器二次回路故障時，技術(shù)維修人員要根據(jù)現(xiàn)場情況確定故障發(fā)生未知，并準(zhǔn)確判斷是否會影響保護(hù)裝置，并將現(xiàn)場情況整理匯報給調(diào)度站。同時，采取措施減小二次回路的電壓，通常選擇減少一次負(fù)荷電流的方式完成，如果電流互感器出現(xiàn)嚴(yán)重故障情況，首先要將負(fù)荷轉(zhuǎn)移走后再開始停電操作，確保技術(shù)人員人身安全。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)裝置誤動情況時，可能便是交流回路零線出現(xiàn)斷開情況。維修時要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對直接電阻進(jìn)行測量并靈活使用萬能表，同時測量連片兩邊的ABC相分別與N相的直流電阻。同時，廣大技術(shù)檢修人員要遵照我國頒布的相關(guān)規(guī)定要求，全面落實反事故措施，提高運行質(zhì)量。此外，對保護(hù)裝置二次線修改時要檢查是否存在寄生回路，將無用線及時清理掉。直流回路變動后，要通過傳統(tǒng)實驗判斷正常與否，如果有需要還要模擬各類故障開展整組實驗。
3.2依據(jù)情況制定檢測方案
繼電保護(hù)二次回路的檢測內(nèi)容應(yīng)該包括4方面信息，即設(shè)備運行信息、警告信息、保護(hù)動作信息及SV運行信息，這些信息都要有全面性、真實性。采集與監(jiān)測二次設(shè)備運行狀態(tài)與信息時，要充分利用網(wǎng)絡(luò)報文裝置記錄與分析數(shù)據(jù)信息。但是實際中可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)報文信息數(shù)量巨大，要做到信息篩選與利用工作強(qiáng)度大。想要提高這部分工作的效率，需要利用關(guān)聯(lián)、過濾及篩選的方法處理系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)信息，可以將其分成不同類別，即暫時狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、狀態(tài)文件等。接受裝置沒有在規(guī)定時間內(nèi)接收到有效的SV或GOOSE信息時將會把預(yù)警信號發(fā)出。具體流程如下：當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常信息存在于繼電保護(hù)設(shè)備鏈路中時，保護(hù)裝置也不能將相關(guān)信息及時獲取到，需要通過站控層才能完成信息上報工作，此時網(wǎng)絡(luò)報文裝置可以及時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。接著依據(jù)信息內(nèi)容或網(wǎng)調(diào)回路完成信息觀測與接受，并做好對比工作提高鏈路運行準(zhǔn)確性。監(jiān)測直接采集回路時，要考慮到回路接口的特殊性，造成不能和其他鏈路同步監(jiān)測，使得技術(shù)人員排查故障時出現(xiàn)困難。因此監(jiān)測故障分析時，可以給予預(yù)先配置逐步排查故障點，依據(jù)二次回路裝置的網(wǎng)采情況判斷故障點發(fā)生的可能性。
3.3監(jiān)測斷路器二次操作回路
我國部分電力系統(tǒng)依舊采用傳統(tǒng)繼電器進(jìn)行操作，如借助繼電器完成對二次回路運行狀態(tài)的監(jiān)測，原理是將保護(hù)節(jié)點與繼電保護(hù)系統(tǒng)串聯(lián)起來進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)如斷線故障時，繼電保護(hù)裝置可以及時將故障信號發(fā)出。這種傳統(tǒng)保護(hù)方式作用有限，只能監(jiān)控二次回路故障且無法采取補(bǔ)救措施。運維技術(shù)人員對斷路器二次操作方法進(jìn)行全面分析，對斷路器操作箱進(jìn)行改進(jìn)順利完成二次操作，同時可以進(jìn)一步擴(kuò)大監(jiān)測范圍與敏感度。此外，二次回路在線狀態(tài)通過斷路器二次操作方式完成，需要對傳統(tǒng)斷路器進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，將斷路器操作箱作為監(jiān)測工作的主要涉筆，實現(xiàn)傳統(tǒng)工具的升級換代。斷路器操作箱優(yōu)化過程中不需要對原有操作功能進(jìn)行削減，僅需要將斷路器輔助接點增加在兩個常閉接點之間即可，達(dá)成在線狀態(tài)檢測的目的。
3.4開關(guān)量輸入回路的檢測要點分析
所謂單套保護(hù)裝置，也就是二次回路保護(hù)時利用單獨的微機(jī)機(jī)電保護(hù)裝置，這種裝置可以直接利用自身優(yōu)勢。傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)需要采集、判斷與處理二次回路中的點流量，實現(xiàn)有線監(jiān)測二次回路在線狀態(tài)。但是整個過程中需要注意一個問題，即一旦遇到復(fù)雜成因的故障，微機(jī)繼電保護(hù)裝置難以準(zhǔn)確、及時的做出判斷，需要引入其他保護(hù)裝置以提高微機(jī)繼電保護(hù)裝置的可靠性與安全性，如可以將失靈保護(hù)啟動閘引入，其結(jié)構(gòu)與原理如圖1所示，當(dāng)整個裝置運行狀態(tài)正常時，意味著整個系統(tǒng)處于流暢的狀態(tài)，整個過程中失靈保護(hù)啟動閘顯示“0”，表明二次回路狀態(tài)良好。當(dāng)繼電保護(hù)裝置運行過程中出現(xiàn)故障時，失靈保護(hù)啟動值顯示的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)變動，當(dāng)數(shù)值變?yōu)?ldquo;1”時說明此時繼電保護(hù)的二次回路在線狀態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)問題，應(yīng)及時檢測故障原因。