电气二次回路故障检修措施研究
王洁琼
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王洁琼,. 电气二次回路故障检修措施研究[J]. 能源学报,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157009.
摘要: 随着科技发展,电力工程相关技术也有很大进步,特别是继电保护与二次回路部分,并呈现出智能化、自动化及集成化等特点。在智能电网建设中,逐渐凸显出传统继电保护与二次回路的劣势,信息网络技术、神经网络及自适应保护等已成为技术发展的重要趋势。本文在分析继电保护及二次回路的基本概念及现状的基础上,对其发展趋势及继电保护及二次回路新技术进行了探讨。
关键词: 电气二次回路;故障检修;有效措施
DOI:10.12721/ccn.2021.157009
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1 引言

随着近年来电力系统的不断发展,电网结构越来越复杂,人们对电能质量的要求也越来越高,但电力安全事故每年都在发生,且大部分事故都是因继电保护的二次回路接线错误引起的,因此二次回路的重要性不言而喻。目前,针对二次回路每回线芯的核查方法主要有两种:一是使用对线灯;二是使用光源与光功率两套设备,核对两侧是否为同根线芯。两种方法都是采用查找排除的方式,每次只能核对一组线芯,且需要两人才能完成,核查过程耗费大量人力、物力,效率低下。

2 二次回路的基本概念

在电力系统中,电能的传输依赖于大量的电气设备,而根据电气设备功能不同又可分为:一类是负责发、输、变、配电作用的一次电气设备;另一类是具有控制、检测、保护等功能的二次电气设备。这里所说的二次回路便是由二次设备依照不同功能需求组建起来的,在电力系统继电保护、自动控制、远程操作、状态监测等发挥重要作用。尽管说二次回路并不直接参与电能供应过程,然而其在电网安全方面的作用是不可替代的。通过对二次回路进行设计,可使其具备独特的功能,其最基础的便是设备状态的检测,在实际应用中,当检测到一次设备出现故障后,通过发挥二次回路的监测及控制功能,能够在检测到故障信息后,及时断开一次回路电源,有效遏制故障扩大,当然,其前提是二次回路工作正常。同时,二次回路的结构更加复杂,是由众多二次装置及接线构成的,而且二次回路的设计最为重要,有着独特的设计图形符号,还要执行统一的技术标准,保证二次回路的标准化设计。由于二次回路主要起到运行监测与控制等作用,不应随意的停止其运行,在电力系统中要求时刻维持其运行状态,以应对各类潜在的设备故障威胁。

3 二次回路隐患的原因

3.1 交直流混接隐患

导致交流、直流电源混接的原因有很多,具体包括以下几种:其一,在系统出现故障之后,电流通过接地网对电缆造成交流影响;其二,辅助接点的处理不当,导致交流弧光出现异常,进入直流系统造成隐患;其三,二次电缆的不断增多,使得对地电容的电流也不断增大,通过直接接地点对直流系统造成影响;其四,操作失误导致交流电进入直流系统。

3.2 元件的老化及磨损

对于变电站而言,元件的老化和磨损是一种不可避免的普遍现象,不仅会降低元件的使用寿命,还将引起系统故障的发生,形成这种问题的主要原因在于元件使用年限相对较长。为此,电力企业应该定期检查元件使用情况,及时更换变电站二次回路中的相关元件。

3.3 计算错误及设备管理缺失

由于计算不够准确,造成二次回路中存在安全隐患,如在设计图纸前没有对施工现场及环境进行实地勘察,所以导致无法按照设计图纸开展相应工作,进而给二次回路的运行造成影响。另外,二次回路存在隐患最主要的因素在于设备管理存在缺失,在设备进入试验阶段时,并没有严格按照有关规定开展这项工作,如此一来难以发现其中的安全隐患,给变电站二次回路隐患治理工作增加了难度。

4 电气二次回路故障维护措施

4.1 强化二次回路接线的完整性

在对隐患进行排查时,必须保证接线具有完整性,在变电站二次回路运行过程中,经常出现以下几方面的问题:其一,PT回路中断线问题时有发生。其二,CT回路的质量难以得到保证。如此一来,很容易给变电站二次回路增加安全隐患,一旦出现相关的故障问题,则设备将面临随时停运的风险,在这种情况下,要求工作人员在开展检修工作时必须将二者放在首要位置上,同时要密切观察PT回路是否会发生断线现象,并保证CT回路的整体质量。针对于检查PT回路工作而言,技术人员应将设计图纸作为依据,对二次回路中PT所对应的线路接触点等部位进行逐一排查,确保二次回路中所有隐患能够得到全面排查,同时一旦发现存在安全隐患,要在第一时间内将其彻底消除,以此提高变电站二次回路的运行效率。而在保证CT回路质量时,则要求工作人员提前做好各项调研工作,如在正式投入CT之前,有必要开展相应的实验工作,为衡量CT质量打下坚实基础,确保能够合理有效控制CT的质量。

4.2 故障信息与继电保护技术

要知道,继电保护技术的关键在于故障信息的识别,通过采集和分析明显故障象征来找到故障判据,而故障信息的深度挖掘,能够为我们提供更加灵敏和可靠的跳闸依据,这也是继电保护技术发展的基本动力。传统故障信息的识别主要是工频量和谐波分量,对于保护所用故障象征判据的获取已然可借助合理的二次回路设计得以获取。然而当前故障信息的识别已发展为暂态信息,并且各类基于暂态信息的控制算法获得实际应用,但暂态分析在实用中对检测装置有较高要求,暂态保护也成为今后继电保护发展新方向。

4.3 自适应继电保护

运行中的电力系统,其运行方式及故障状态还在持续变化,传统继电保护采取的是固定值,难以及时适应电网变化,存在不安全隐患,而自适应保护的提出,正是基于这一问题,能够更好的适应系统变化,其保护效果得以提升,特别是当前大量分布式电源的接入,使得电网潮流具有很大不确定性,而且电源出力、用户负荷等也是不断变化的,自适应保护具有实际应用价值。现如今,自适应保护基本实现了整定值的在线计算,能够自主根据电网变化来修改整定值,也减轻了继电保护维护工作量,有着较高应用价值。

4.4 二次回路接线核查步骤

第一步,在多根待核查的线芯两侧分别安装不同编号的感应装置,例如本侧设置为1~10的数字,对侧设置为A~J的字母且将接口端I连接本侧线芯,接口端II′连接对侧线芯;第二步,按下测试装置的电源按钮,打开感应装置,按下测试装置的测试按钮,测试装置读取各感应装置的工作状态及物理通信地址,各感应装置工作状态良好,测试装置的显示屏显示绿色,可开始核查工作进行下一步,否则显示红色,提示操作人员进行检查,重新读取感应装置工作状态。

5 结束语

综上所述,随着电力系统发展,其规模及复杂性显著提高,对继电保护及二次回路发展提出更高要求,并且呈现出信息化、智能化、自动化等趋势。经多年发展,我国在继电保护领域进展迅速,创建了完善的继电保护研发、制造、安装、运维等体系,大量先进技术得以应用到继电保护及二次回路中,暂态保护、神经网络等先进算法已转化为实际应用,对现代智能电网发展有较大促进作用。

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