继电保护二次回路在线检测技术研究

黄辉鹏

【摘 要】继电保护装置是关系到电网安全稳定运行的重要设备，是电力系统不可缺少的重要组成部分。继电保护二次回路的可靠性直接关系着电网运行安全，应用在线检测技术能及时发现二次回路中存在的隐患和问题，保证继电保护装置可靠运行，保障电网的安全和稳定。本文主要针对继电保护二次回路在线状态技术进行研究分析。

【关键词】电网 继电保护 在线检测

1 引言

继电保护装置作为电网安全稳定的第一道防线起着十分重要的作用，继电保护装置存在的缺陷在特定条件下被触发将引起保护误动或拒动，导致非常严重的后果。鉴于继电保护的重要性，决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复，应探索继电保护在线检测技术手段，及时发现二次回路中存在的隐患和问题，确保电网安全稳定运行。

2继电保护二次回路在线检测的必要性

首先，造成保护错误动作的各大因素中，继电保护装置存在问题是影响较大的因素，但是应用传统按时检验的常规方法并不可以及时发现该因素，就像主变差动保护装置存在问题，可造成三次谐波故障量切除过程中出现误动现象，但是在年检测过程中却缺乏该检测，通常只重视保障投产试验及继电保护装置选型质量。另外，由于干扰而造成的继电保护装置错误动作，比如说雷击干扰而形成的本线保护拒动，应用传统按时检验的常规方法并不可以详细找出故障因素，一般主要应用制定相关抗干扰对策。继电保护二次回路状态检测却能够有效解决上述出现的种种问题，及时发现问题且制定相关对策。

其次，在大部分二次回路中出现的事故，选择按时检验的常规方法可及时发现问题。详细分析按时检验时发现的隐患及缺陷，可得知微机保护校检内容的重点需要从以往的确认功能逻辑保护、复核定值转变为二次回路及辅助设备的检查方面，恰好该两项内容为继电保护二次回路状态检测的重点内容。

第三，继电保护装置选型及投产试验质量高低影响很大，所以应该根据有关标准及规范试验以及验收新安装的继电保护设备，同时将“反措”执行当做重点检查内容。新安装继电保护设备投产应用的第一年时间中，需根据相关条例开展交接性检验。另外，增加微机保护抗干扰反措执行，尤其是开关室内的就地保护更是重点内容，并且应该按时巡查继电保护设备，将二次回路检查当做重点内容。

3 继电保护二次回路在线检测技术

3.1 交流二次回路

对继电保护系统进行的大量研究表明，交流二次回路异常是导致系统保护失效的主要原因之一。因此，做好交流二次回路的在线状态检测是非常重要的。通常情况下，在变电站中，交流二次回路包括了电流电压互感器二次线圈、合并单元、通信接口等，其中任何一个环节出现问题，都可能对设备交流采样结果的准确性造成影响。这里对当前两种比较常用的交流二次回路在线状态检测技术进行分析。

①双重化配置保护装置：在我国电网运行的相关规范中规定，220kV 及以上系统的电流电压互感器应该提供两组保护用二次线圈，使得双重化配置保护的交流输入回路能够相互独立。考虑到系统观测的同源性，以继电保护信息系统对双重化配置保护装置中的电压和电流进行采集，结合采集到的数据进行分析，若两套保护装置的相对误差在允许范围内，则其处于正常工作状态；若相对误差超出允许范围，则认为至少有一套保护的交流二次回路出现了异常，需要进行设备的状态检修工作。②单重化配置保护装置：主保护与后备保护分开配置的单重化配置保护，交流二次回路应该相互独立，分别接入两套不同的保护装置。可以分别对主保护和后备保护进行相应的采样和误差分析，单重化配置保护可以通过对测控设备、保护装置等的交流采样值进行采集，实现误差的分析，从而判断交流二次回路的状态是否正常。

交流二次回路在线检测应注意以下几个问题：首先，由于继电保护装置最小精工电流原因，保护装置在电流负荷相对比较轻的状态下存在比较大的采样零漂，很大程度的影响了二次回路在线检测的判断。相关检测人员应该设置科学的在线检测定值，减少因保护采样零漂误差对判断二次回路在线检测状态的影响。其次，一般情况下双套保护采样比较结果是相对准确的。但是外部因素容易对两套保护交流采样比较结果产生影响。针对这种情况，相关工作人员可以通过缩短双重化保护装置采样的间隔时间，来减少波动性负荷的影响。同时，也可以增加系统的交流量采样检测频次，避开波动负荷区段，确保检测结果的准确性。最后，继电保护系统可以通过增加保护模拟量的实时上传功能和改造现有的保护信息主站来实现其自身的升级。但是，在继电保护装置上增加保护模拟量实时上传功能，会造成工作量过大的情况，不利于继电保护装置功能的实现。对现有的保护信息主站进行改造，工程量相对较小，可操作性也比较强。

3.2 开关量输入二次回路

通过开关量输入二次回路，继电保护装置能够对保护的动作信号、加速信号、闭锁信号以及断路器的分合闸位置信号等进行采集，而这些信号直接关系着继电保护装置功能逻辑的正常运行。开关量输入二次回路在线状态检测有以下两种方式：①单套保护装置：为了确保电力系统出现故障时，继电保护装置能够可靠动作，应该在保护中引入母差保护动作、失灵保护启动等，这些开关量对于继电保护装置的动作有着直接的影响。在单套保护装置中，加入相应的保护动作性超时判断逻辑，就能够实现对相应开关量输入二次回路的在线状态检测。同时，继电保护装置可以通过增加功能逻辑及开关量输入回路的方式，实现对一次设备辅助接点的状态检测；如果条件允许，可以在状态检测过程中，以电流量作为辅助判据，将会有更好的效果。②双套保护装置：按照国家电网公司提出的“六统一”设计原则，可以将失灵启动开入、断路器辅助接点等开入量二次回路同时接入到双重化配置保护中，同一间隔的两套保护所对应的开入量状态应该保持一致。利用保护信息系统，可以实现对双套配置保护所采集的同一间隔开入量进行相应的采集和分析，若两者的状态不对应，则可以判定二次回路存在异常。这种检测方法直接简单，可以对各种异常状态进行检测，实现对于开入量二次回路的在线状态检测。

4 结语

电力系统中，继电保护二次回路的可靠性直接关系着系统的运行安全，需要引起足够的重视。在继电保护相关二次回路中，应用在线状态检测技术，以状态检测取代传统的周期性检测，能够及时发现二次回路中存在的隐患和问题，保证继电保护装置可靠运行，从而保障电网的安全和稳定。

参考文献：

[1]王春芸.继电保护二次回路状态检测与评估[D].浙江大学，2009.

[2]国家电力调度控制中心.电力系统继电保护规定汇编[M].北京：中国电力出版社，2014.

[3]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2010.