电厂继电保护二次回路运行常见故障分析处理及预防

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：随着我国经济社会的飞速发展，居民生产生活用电量不断增加，电力行业也得到了前所未有的发展机遇。要想保持稳步发展的势头，电力企业必须要维持自身的平稳运行，尤其要注重经营安全问题。作为电力企业安全运行的基本保障，继电保护装置在电力企业的发展中起到了关键作用。在科学技术不断进步的今天，虽然继电保护装置出现故障的可能性不断降低，但二次回路运行过程中仍然存在一些常见的缺陷。本文对此进行探讨，并提出相应的处理和预防措施。
　　关键词：继电保护 二次回路 故障 处理 预防
　　中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）10-0211-02
　　引言
　　繼电保护是维持电网安全运行的重要保障条件，一旦运行中出现故障或问题，继电保护装置能够在短时间内迅速判断出故障设备，并自行将其切断，避免了对其它设备的运行造成影响，同时也保护了工业生产和居民生活的安全。因此，一旦继电保护二次回路运行中出现问题，相关断路器发生拒动或者误动的现象，如果不及时处理，将会给电力设备甚至系统造成很大的影响。笔者结合自身工作经验，对继电保护二次回路常见的运行故障进行简要分析，并提出相应的处理及预防措施。
　　一、继电保护二次回路运行常见的故障及处理
　　1.电流互感器回路中常见故障及处理
　　1.1电流互感器回路中常见故障
　　在实际运行过程中，电流互感器二次回路常常出现输出电流偏差大、回路开路、极性接反等情况，给设备及工作人员的人身安全造成极大威胁。导致电流偏差大的原因一般是由于设备自身存在问题，即设备在质量上没有满足相关标准，达不到实际应用的要求，比如用于保护的电流互感器特性不理想甚至饱和。回路开路一般由人为原因造成，如：在运行的TA二次侧未采取“先短后断”即行脱开TA接线，或者恢复接线时遗漏或错位。极性接反的情况一般也是由人为原因造成，会导致相关保护误动或拒动，同时，电度表测量的准确性也会受到影响。
　　1.2故障处理
　　针对输出电流偏差大的问题，电流互感器在短路电流含有非周期分量的暂态过程中和存在剩磁的条件下，可能使其严重饱和而导致很大的暂态误差。因此，在TA选型上要选用容量足够的电流互感器，以防出现饱和。另外，工作人员在操作过程中，要注意检测TA根部直流电阻是否平衡、正确，来依此判断是否为CT端子箱及其后端的回路中出现问题。较为常见的是4～20mA测量电流偏差大，一般为电流变送器或者综合保护装置损坏导致，通过更换备件即可恢复正常，偶尔为热控专业通道问题导致，需热控人员做相应处理。
　　针对回路开路问题，工作人员首先要合理判断出问题发生的主要原因。如果是由于人为因素导致的故障，要对直接责任人进行处理，并且也要强化对员工操作行为的日常管理，细化操作规范，严格要求员工按照规范进行操作。对运行的电流互感器回路必须采取“先短后断”的措施，对拆接线要有规范的安全措施票，详细记录。如果是由于设备本身质量问题导致，则工作人员要及时停止相关电力设备的运行，排查出故障发生的部位，并对其进行恰当处理。
　　针对极性接反的问题，在新安装电流互感器时经常会出现，因此，安装完成后，必须带负荷做极性测试。发现极性接反时，需将同一相的同名端与非同名端对调。
　　二、电压互感器回路中常见故障及处理
　　1.电压互感器回路中常见故障
　　电压互感器经常出现的问题有断线问题、反充电问题、二次侧多点接地问题以及短路问题等。一旦发生断线，会导致部分保护误动（如距离保护）或拒动（如过电压保护），会对计量设备造成影响，导致电压显示不准或者电量计算不准。另外，发电机机端TV慢熔时，会导致机端电压下降，从而导致发电机自动励磁设备误强励或者误调节。反充电会导致运行中的电压互感器二次空气开关跳闸，电压互感器二次回路中并列插件烧坏，严重时（如电压互感器二次空开跳不开的情况）还可能造成人身和设备损害事故[1]。
　　电压互感器二次侧多点接地，会在接地点之间产生较高电位差，实际流入保护装置的电压为实际电压叠加该差压，使电压副值、相位均改变，破坏保护的正常工作状态，使部分反映电压量的保护误动。电压互感器绕组内阻小，短路时会出现很大的短路电流，损坏二次设备甚至危及人身安全。二次侧短路问题一般由绝缘受损、设备老化以及人为因素导致。
　　2.故障处理
　　针对电压互感器断线问题，要及时查看回路开关是否出现跳闸，熔断器是否熔断以及回路是否发生短路故障等。现场核实是否存在人为因素导致故障，如工作人员在二次回路作业中是否符合规范，有没有出现操作失误现象。其次，要检查电压切换继电器是否已正常切换，相关的常开接点是否能正常闭合。再次，检查电压的N线是否有松脱的现象。
　　针对反充电的问题，在TV所接母线停电时，首先检查相应的隔离开关是否已拉开，电压辅助触点是否已断开。对于双母线接线方式，检查停电的TV二次回路是否彻底断开，是否存在未停电母线的电压经二次回路送至停电的TV二次，从而倒送至停电母线上的现象。
　　在N600总线及A、B、C三相各钳入一个可移动的高精度钳形电流互感器，对N600的对地电流及A、B、C三相的负荷电流进行实时监测，根据监测到的电流大小和波形进行分析判断，从而判断TV的接地情况。这种方法可有效滤除系统不平衡电流的干扰，实现电压互感器多点接地位置的准置判断[2]。
　　判断电压互感器二次侧出现短路，一般通过在线监测或者使用万用表测量的方式，对于受潮导致的短路，需加强密封或使用相应的干燥设备，并定期给端子排涂绝缘油。对老化原因导致的短路，需更换新的电缆或接线。对人为因素导致的，则需加强人员技术的培训，拆开的电压线务必包好绝缘。
　　三、直流回路中常见故障及处理
　　直流回路运行故障也是二次回路中常见故障之一。一般来说，直流回路故障可分为操作回路故障、直流回路接地故障、直流电源短路故障三种。 　　1.操作回路故障及处理
　　操作回路主要由指示灯、控制板、断路器机构的分合闸线圈、辅助接点以及相关闭锁回路和操作箱等部分组成。一旦断路器的操作出现问题，一定要找出是二次回路出现的问题还是断路器机构发生的问题，以免对断路器的正常运行造成影响。
　　对于操作回路故障的处理，首先要求工作人员要充分理解控制回路的原理，以及控制时指示灯的现象和断路器的动作情况。工作人员要不断提升自身的专业素质，加强相互之间的工作协同，查找分析并及时解决问题。
　　2.直流回路接地故障及处理
　　直流回路属于不接地回路，在实际运行中，通常会发生一点接地，因不会产生短路电流，所以可继续运行2h左右。但是为防止再发生另一点接地引起信号装置、继电保护及控制装置误动（正极接地）或拒动（负极接地），必须在一点接地时尽快找到接地点并排除故障。
　　在查找接地点时一般要遵循四个基本原则：先电缆后装置、先信号和照明部分后操作部分、先老化设备后新设备、先室外后室内。直流母线接地时，应立即询问运行人员是否有启、停某设备。如有，则重点检查该启、停设备是否有直流接地故障。工作人员还可通过拉路法，逐个断开支路电源，来查找故障支路。在切断各专用直流回路时，切断时间不得超过3s，不管是否找到故障点，都应将拉开的支路恢复送电。需要注意的是，拉路前应采取必要的措施（先断开断路器），以防直流失电可能引起保护及自动装置的误动。
　　采用绝缘监察系统的直流系统，一般会在故障时，直接选出故障支路（电压下降、绝缘下降的支路），此时可通过联系运行人员断开该支路直流分屏上指示的故障断路器的方法进一步确认。若开关断开，故障仍在，一般确定为事故按钮有短路故障。若故障告警消失且直流电压恢复正常，则确认为开关直流回路故障。
　　3.直流电源短路故障及处理
　　直流电源短路会导致空气开关跳开，或者熔断器熔断。一般来说，导致直流电源短路的原因主要有以下两点：一是人为因素，即工作人员在操作过程中由于误碰引起短路。此时要及时查明短路原因，直接恢复空气开关，或者对熔断器进行替换即可。二是回路的接线出现错误。这种情况下，工作人员在完成二次回路接线以后，可以采用测量正负电源之间的电阻是否符合回路接线的方法，在操作过程中直接进行故障防护，避免故障的发生[3]。应当注意的是，交流回路为接地系统，工作人員在恢复直流电源插头时，务必要认准位置，严禁将交、直流电源混合，否则会造成严重的直流短路，危及人身及设备安全。
　　四、继电保护二次回路运行常见故障预防
　　基于以上对二次回路运行中常见故障的分析，为避免工作人员在操作过程中引起故障的发生，应从以下三个方面进行预防。
　　1.现场工作前的预防措施
　　现场工作之前，工作人员要充分了解工作地点一、二次设备的运行状况，对图纸进行核查，确认该工作和运行设备之间是否存在关联性。为此，工作人员要明确流程分工，对可能发生的故障要保证清晰明了。对于涉及到发变组保护、线路保护或有联跳回路保护装置的现场校验或改造工作，工作人员要编制好详尽的方案，完善继电保护安全措施票，并经主管领导批准。开工前，工作负责人要同工作班成员结合现场作业环境，开展“三讲一落实”活动。
　　2.现场工作时的预防措施
　　现场工作时，工作人员要核对现场安全措施是否与工作票中要求的措施一致，相邻保护屏柜的柜门是否锁好。校验二次回路时，对于和其他运行设备二次回路有连接的压板和接线，应当明确标记，并严格按照安全措施票的步骤进行操作。对于不经压板的跳、合闸回路与运行设备安全有关的连线，应列入继电保护安全措施票。工作人员在操作过程中，要严格按照图纸进行操作，杜绝仅凭记忆或经验进行操作。若图纸和实际操作出现不符，待查清原因后，再行操作，不准擅自更改操作票及图纸。
　　3.现场工作结束前的预防
　　现场工作结束前，工作人员需对电流、电压以及直流二次回路的正确性进行全面检查，确保设备的安全。同时也要严格遵守安全措施票的内容，对各个项目进行全面恢复，并经监护人确认。
　　结语
　　随着电力技术的发展以及发电厂变电站微机保护的广泛应用，继电保护二次回路引起的误动以及拒动越来越少，因此，维持二次回路的正确性，尤其是维持电流、电压、直流回路的正确性对于电厂实际操作显得愈加重要。电厂要明晰继电保护二次回路运行中常见的故障危害，做好必要的事前预防及事后处理，为电力系统的安全运行打下良好基础。
　　参考文献
　　[1]韩玉龙.电压互感器反充电事故分析及防范措施[J].电工技术，2012（1）：72-73，76.
　　[2]赵廷刚，张大猛，陈伟，等.电压互感器多点接地故障查找新方法[J].电工技术，2012（12）：64-65，67.
　　[3]舒朝江. 继电保护中二次回路缺陷处理的对策探析[J]. 通讯世界， 2014 （2）：61-62.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-15022185.htm