电力系统继电保护二次回路的维护与检修

甄宇光

摘 要：在社会用电需求逐渐增大下，对于供电质量也提出更高要求，由于常发生二次回路故障，需针对此做好检修维护工作。基于此，本文主要以继电保护二次回路概述切入，分析其可能发生的故障及影响，并以此为基础，提出相应的检修维护方案，以期为相关工作者提供参考。

关键词：电力系统;继电保护;二次回路;维护检修

前言：随着我国经济不断发展，大大增加了我国电气设备数量，人们生活与生产中对于电力系统也愈发依赖，推动电力系统实现改进升级。而在此过程中，继电保护二次回路具有十分中压的作用，不仅可对电力系统系统实现自动化控制，还能提高电网运行效果及安全性，为人们提供更加优质的电能。但是，运行中二次回路受到内外部因素影响，可能会出现一定问题，需要做好检修维护工作。

一、继电保护二次回路概述

电力系统中二次回路则是将二次设备根据一定功能所连接构成的电气回路，可监视、测量、保护、控制一次系统设备运行情况。

（一）运行特点

二次回路组成较为复杂，因而在运行过程中，其存在复杂性与综合性特点，其中，复杂性体现在二次回路系统工作内容较多，如继电保护、测量系统及电源控制系统等;综合性，则体现于电源系统利用回路中保护系统实现连接控制，在通电时以低压模式做好线路设备保护工作[1]。并且，由于此系统组成较为复杂，整体机电系统需利用不同部分相互配合方可真正发挥其作用。因此，可将二次回路系统看做集综合性与复杂性一体的系统。

（二）优点

二次回路具有安全性高、性能强、自动化控制、能耗小与成本低的特点。具体如下：

（1）安全性高。在现有社会逐步发展下，尽管电力系统之不断更新升级，但部分系统仍然应用以往的保护技术，此种情况加剧了电力系统不稳定因素的产生，进而影响了整体系统运行安全[2]。而二次回路与电力系统运行要求相符，能够适应时代发展，如若电力系统发生故障，则可利用二次回路对此加以识别出来，以减少出现事故的几率。同时，现代社会已经处于信息时代，人们愈发重视信息安全，电力行业已经成为社会运行基础，更加需要重视信息工作。二次回路属于新型电力系统设备，可保护系统中信息数据，避免泄露信息，保证用户安全。（2）自动化控制。通过应用自动控制系统，如若系统之中发生故障，则可让人员尽快发现，让工作人员尽快分析故障位置及影响因素，以选择科学解决方式，最大限度的将故障影响降低，以维持电力系统运行。（3）性能强。二次回路具有保护功能，由于其使用绝缘材料，具有较强抗腐蚀性，外部环境如若发生化学变化，则可提高信号接受率，以保证电力系统运行。并且，特殊材质还可避免电磁效应影响保护装置，以提高装置抗干扰能力。（4）能耗小。电力设备不断完善，继电保护装置性能也逐渐优化，实际运行中，耗能不断减小，提高了系统经济效益，且保护装置结构较为简单，拆卸与安装十分便捷，仅需要工人依据图纸操作即可。（5）减少成本。二次回路利用现代新型材料进行制作，在降低成本的同时，其体型质量则随之减小，有助于二次回路施工和维护，物力与人力投入均有不同程度减少，进而节约了成本。

（三）重要性

传统保护设备检修维护较为繁杂，且性能较差，无法满足系统应用要求，为其提供保护。继电保护系统则能够在保护电力系统的同时，提高数据安全性，对整体系统加以监视。同时，由于其装饰十分简单，安装也十分便捷，仅需投入较少人力与物力资源，即可完成安装，有利于企业长远发展[3]。同时，由于装置零件材料具有绝缘性，可保护装置，避免设备腐蚀。以现有继电保护装置发展而言，应用新型保护材料已经成为主要趋势，可有效为电力系统运行提供保障，保证人员实现安全作业。

二、继电保护二次回路故障及影响

（一）故障

（1）绝缘层击穿：线路绝缘层发生问题，主要是由于运行中其表面损坏进而导致二次回路故障。整体过程中，绝缘层击穿一方面是由于通电时母差电流回路B和测量回路C发生短路，进而造成线芯绝缘击穿[4]。另一方面则是在试验设备后，如入中性点引线未完全回顾，则会导致击穿回路，进而导致二次回路故障。（2）越级跳闸：继电保护中，跳闸属于常见情况，发生此种现象的影响因素较多，也十分复杂。通常而言，挑战需满足故障电流达到或超过设定值。此种故障将导致无法正常供电，还会降低用户用电量，其属于瞬时断电，则会不同程度损害电气设备，缩短设备寿命，甚至引发母线中性点接地自行切断。发生此种故障在于运送电力时，发生断电接地问题，则会造成电力输送不良，系统以跳闸方式进行自我保护，进而导致越级跳闸。（3）元件破损老化：电力系统由于运行中，长期处于自然环境下，且使用时间较长，不可避免会导致元件破损老化问题。但是，电力系统并未依据要求检查电气设备元件，做好更换维修工作，则不可避免会导致二次回路故障。如，线路辅助接点可保护线路避免出现过载现象，线路中如若流经较大电流，则可通过解点分压模式以减少其对设备的影响。但是，由于经过长期使用，会磨损辅助接点，将其导电性能降低，影响导流效果。（4）母线开关跳闸：继电保护中易发生母线开关挑战情况，同样属于常见问题，会严重影响设备与线路安全。所以，电路如若出现此种问题，则需要尽快检测。但是，实際工作中，通常会由于人员专业技能有限，不了解母线相关知识等问题，造成严重后果。

（二）影响

（1）破坏计量数据：如若二次回路发生故障，会造成电能波动，数据无法实现准确接受，不仅会影响计算电量的精准性，还会影响企业收取电费，进而降低企业经济效益[5]。并且，如若数据损坏，则会导致人员无法通过监控中心判断系统运行情况，降低系统运行可靠性，加大运行风险。（2）损害电力线路：二次回路损坏线路问题，通常是由于不同二次回路运行情况，造成其切断功能异常，如若出现此问题，则会导致后续运行中，易发生熔断现象，进而影响电力系统运行，甚至情况严重会造成整体系统瘫痪，无法为人们生活生产正常供应电能。（3）耗损电能：出现故障后会破坏内部结构，差动保护实际工作中受损主要在于铁损与铜损两点，增加系统运行能耗，进而导致系统运行不稳。（4）破坏容量：二次回路故障通常会导致差动保护、断路器等设备出现异常显示，此种情况会加速设备老化，如若故障严重，甚至会直接导致设备损坏，造成系统运行问题。

三、继电保护二次回路检修维护分析

在整体电力系统之中，如若想让其进行正常工作，则应当充分发挥继电保护二次回路作用。其如若发生故障，则会损坏用电终端设备，引发电厂事故，为电企造成严重损失，阻碍了企业的发展[6]。所以，人员应完善日常维护检修工作，以免故障出现后措手不及。

（一）隔离技术与SV检修

变电站中，GOOSE由于出口回路上与四种隔离方式向串联，包含软压板、检修压板与侧收软压板等。检修压板过程时，可通过装置对其检修模式进行自动设置，以避免人工无法及时维修。而当接入硬压板后，可通过控制投退方式，以提高检修作用，利用全面的动态化监控，当发生故障后，即可借此直接将事件详情及设备参数数据等信息全部传输至智能监控网络，系统利用MMA、SV、GOOSE报文位置，开关启动利用软压板，系统发生跳闸后，借助此装置实现终端控制，此种可称之为保护跳闸，或是在终端中实现保护合闸，避免影响整体系统造成电流波动，此过程中依据GOOSE要求产生数据，接受侧软压板受到光纤、开关等影响，在设备共同努力下，以一次设备的方式低串行中硬压板进行控制，如若电气断电，则进行跳合闸控制通电，保证通过应用隔离技术，能够连接一次设备与二次回路操作。

电力系统与以往不同，在设置串行方面差异显著，特别是发生保护检修情况，需要将闭锁保护立即启动，且人员需判断其间隔保护，与具体状况相结合，完成设备停运，以免影响后续系统运行。并且，为确保变电站正确应用隔离技术，还应确保一次设备在停运过程中顺利退出SV接收压板，为相关线路提供保护。如若安装GOOSE在出口，則可针对回路安装保护措施，不停电时无需将拆接线拆除，可利用接线模式控制终端回路，以免多次光纤插拔，对电气回路效果造成影响。

（二）差动保护检修

在继电保护中，差动保护属于常用检修方式，可为电力系统运行提供保护。为了能够真正发挥差动保护效用，人员在控制以调试设备时，需要注重多方面控制，为其创造良好运行环境。在处理二次回路故障中，通常差动保护采取优化电流互感器方式，具体如下：

（1）负荷检修。电流互感器如若经受过大负荷，则会导致其超荷载运行，长期会将其应用寿命缩短。所以，在次设备运行时，需要对负荷加以控制，避免出现过大负荷情况，而是应当以情况为依据减少此电流。在此过程中，则可利用电流互感器、降低控制电缆的电阻等，并定期对互感器状态进行检查[7]。（2）保护检修。如若遇到具有较大难度操作的情况，可适当将差动保护模式改变。在差动保护中，比率差动属于应用较为广泛的模式，将其银公寓检修之中，同样可将故障诊断功能良好发挥出来。其在运行中，主要是电流值通过继电保护回路增大，则会强化装置保护能力，避免在故障中保护装置发生误动与误操作情况。（3）质量检修。整个电力行业市场中，由于不同电网应用互感器不同，其品种较为多样化，应结合情况选择相应保护模式。在安装中，如若测电流较大，则可应用小气隙电流互感器，此种装置剩磁小，有效加强了装置饱和难度，从而提高装置性能，还可控制失衡电流。（4）电流检修。差动保护中，电流互感器对于其保护效果具有决定性作用，是差动保护模式构建过程中重要分析内容。在安装中，需要合理选择互感器型号，以专用D级互感器为最佳，而在经过外围稳态短路电流时，则可在最大电流中控制差动保护回路的二次负荷，将其误差控制在10%左右。

（三）完善系统回路检查

电力系统作为二次回路能够正常运行的基础，实际应用中需要严格控制电力系统，利用系统升级更新的模式以强化运行效果。在系统更新中，应当对收集的各项数据加以分析处理，以此为依据，从多方面做好继电保护装置控制工作。可从以下几方面出发：

（1）检查回路结构。电力系统中，信息数据的分析作为其基础环节，差动保护将会涉及多方面电力信息，应当做好信息分类处理工作。通过系统分析的方式，能够实现自动化电力操作，在处理信息后，与图表、符号文字等相结合对信息结果加以描述。系统分析包含内部日记、功能、系统界面等，可利用模拟仿真以检查系统保护情况。（2）检查回路功能。我国工业中，电力系统应用装置为最高性能，系统规划时需要明确系统功能分配。在电力中引进操作系统应当确定系统主要可处理那些信息，之后综合考虑系统模块结构图、硬件资源及设计模块说明书等，编程人员最后设计系统结构。（3）检查回路调试。完成基本的操作系统模型后，人员需要模拟调试所设计的电力系统，在系统安装后，也需要适当进行调试操作，对可能出现问题的软件、图形及数据库等均合理调试后，保证无误方可将其应用至差动保护中[8]。（4）检查回路操作。在电力系统运行中，可能会遇到多种异常故障，对于系统发挥内部结构性能具有严重影响。所以，在操作系统构建后，应加强同检查环节，借助检测装置的安装实时检测系统，掌握更多数据信息，依据二次回路需求进行方案设计。

（四）不停电检修

在电力系统中，可借助带电检测与在线监测方式实现不停电检修，为电力系统运行提供保障，此检修方法无需停电，随时可对系统检修，对于供电回路运行效果具有促进作用。新时期下，一次设备检修方式无法满足社会需求，需采用继电保护不停电检修模式，停用运行保护，减少停电时间，为稳定可靠供电提供保障。并且，在低电保护中，利用逻辑模拟量测试、二次回路装置及绝缘测试，全面应用GOOSE传输机制等，实现自动化电路回路监控。

在检修LED装置时，同样可使用安全隔离方式，取代数字信号网络，利用不停电技术增强继电保护，在应用中陪停智能终端，如若情况必要，则将GOOSE光纤取下，以免污染光纤头部。

（五）注意事项

在继电保护二次回路维护检修中，其对于系统运行整体效果具有直接影响。因此，应当注意以下方面，以强化检修维护质量。具体如下：

（1）日常检测外观。在日常检修中需要先观察屏柜外观，查看装置是否存在锈蚀问题，检查控制转换开关、空气开关及熔断器运行，实际运行与指示灯是否显示一致，检查接片标识清晰性。特别是当大雪、地震与雷雨过后，则要对高频听到与直流绝缘加以检查，明确其是否正常，检查柜门破损度、屏顶是否有坠落物，光纤通道与高频正常性。（2）检修前做好准备。检修人员应当在检修工作开展前做好准备工作，仔细研究图纸，比对系统中一次与二次设备，预先排除检修中可能出现的各种隐患。（3）提高检修人员能力。继电保护二次回路检修维护工作具有较强专业性，其结构较为复杂，如若人员缺乏相应知识，则不可避免会降低工作效率，甚至导致更大安全隐患出现。因而，人员应当做到持证上岗，企业可通过培训方式，借助专家讲座、定期考核、人员交流会等方式，要求检修者全面掌握继电保护知识与一次和二次系统知识，了解继电保护图纸，拥有较高识图、读图能力，从而为电力系统运行安全提供人员支持。

四、总结

综上所述，随着社会经济不断提高，我国电力行业也得以迅猛发展，应用更多先进技术。而应用继电保护二次回路，具有安全性高、能耗小、成本低、性能强及自动化控制优点，为充分发挥其作用，则应当做好维护检修工作。因此，可通过差动保护检修、完善系统回路检查、隔离技术与SV检修、不停电检修等方式，提高系统运行安全性，保证能够持续实现电力供给。

参考文献：

[1]陈海涛，杨军，施迎春，岳斌，李瑞津.基于云模型与马尔科夫链的继电保护装置寿命预测方法[J].电力系统保护与控制，2019，47（16）：94-100.

[2]梁欢.电力系统继电保护二次回路维护与检修方法的相关分析[J].科学技术创新，2019（21）：161-162.

[3]曾麟，陈彩凤.电力系统继电保护二次回路检修问题分析[J].城市建设理论研究（电子版），2019（02）：1.

[4]郭骞.电力系统继电保护二次回路维护检修的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（34）：65.

[5]王维杰，靳军.电力系统继电保护二次回路的检修与维护[J].科技创新导报，2017，14（29）：37-38.

[6]陈海涵.供电企业检修运维班组工作量评估方法研究[J].电力系统保护与控制，2016，44（21）：157-164.

[7]曹海欧，张沛超，高翔.基于模糊支持向量机的继电保护状态在线评价[J].电力系统保护与控制，2016，44（20）：70-74.

[8]李仲青，高翔，李永丽，胡炎，姜宪国.考虑继电保护隐性故障的风险评估技术研究[J].中国电机工程学报，2016，36（S1）：29-35.