继电保护二次回路隐患排查方法研究

中煤哈密发电有限公司 赵祯

1 引言

电厂在国民经济发展中扮演着重要角色，运行质量影响着整个地区的用电情况。为保证电厂电力系统的正常稳定运行，必须配备继电保护装置对关键设备进行保护。在实际工作中，继电保护二次回路存在各种潜在隐患，使继电保护功能难以充分发挥。因此需加强研究，采取有效排患方法，对二次回路的隐患进行排除，进而提升系统的安全性和可靠性。

2 电厂继电保护二次回路隐患排查的必要性

电厂继电保护二次回路发生断线等故障时，电厂继电保护系统将无法及时获得工作所需的相关电压数据，导致获取的数据出现明显的偏差，致使保护工作受到影响[1]。为了确保这些问题得到有效解决，就必须加强二次回路隐患的排查，使继电保护功能得以完全发挥，才能保障电力系统的稳定运行。

3 电厂继电保护二次回路主要隐患分析

继电保护二次回路主要由信号回路、电源回路、测量回路、控制回路等构成。继电保护二次回路构成如图1所示，其中每个回路由各自元件联合组成，共同构成一次设备的监视、调节、保护的电气回路。在二次回路运行期间存在潜在隐患，下面对主要隐患及危害进行分析。

图1 继电保护二次回路构成

3.1 二次回路多点接地

二次回路出现多点接地时，会使中性线电压发生偏移，导致相电压出现波动，但在三相电压平衡中这种电压波动难以察觉，故需要结合实际情况来判断。当相电压高于正常上限值，线路出现故障，且和电压正方向一致时，则判别电压偏移与方向元件的难度不大。但若线路故障和电压正方向不一致时，电压值与整定值会发生改变，易使继电器出现误判，进而做出错误动作[2]。当相电压低于正常值，线路出现故障，且和电压正方向一致时，线路和地面存在阻抗，则电压值不会降低太多，继电器受到的影响较小。若线路故障和电压正方向不一致时，零序功率继电器会有可能做出错误动作。

3.2 设备老化和磨损

根据相关研究，在继电保护二次回路所有引发线路故障的隐患当中，元件老化和磨损是一项重要的因素。元件老化和磨损使回路长时间运行，且养护管理不到位，使元件性能出现衰退。这类隐患若不及时解决，将会使回路辅助接点损坏，阻碍电流流通，诱发各种问题。

3.3 二次接线失误

在对二次回路进行接线时，接线失误是主要的隐患，会使端子无法紧固，造成对应的线头松动或接触不良，导致电厂二次回路运行出现问题，进而使继电保护作用减弱。接线失误的根本原因是工作人员的操作不当或疏忽所致。因此，为了有效减少此类隐患，电厂相关部门应强化对工作人员的技术培训，提升其业务水平。

3.4 PT和CT设备隐患

在继电保护系统中，PT 和CT 设备是关键的设备，若出现故障，将会影响整个电力系统的运行。在实际工作中，PT设备隐患不易被发现，但产生的危害将使继电保护失去作用，造成数据传输中断，计量工作被迫停止，最终导致整个电力系统陷入瘫痪。相较于PT 设备隐患，CT 设备的隐患引发因素也更多，主要原因是设备本身质量不佳或性能较差所导致。继电保护反应的系统一次电流运行变化都是通过CT 设备取得，如有隐患危害虽然没有PT 设备隐患大，但仍然不容小觑，其会影响端子排线路电流的通行，保护装置逻辑判断可能误动。不当操作会减弱CT设备的服役效果，致使输出电流出现较大偏差而变得难以校正，降低系统运行稳定性和有效性，使系统安全受到威胁[3]。

在现实电厂二次回路中，除了以上四种隐患类型，还有计算偏差、设备管理不当等隐患。这两类隐患也较为常见，其中，计算偏差主要是由于电厂电力系统运行在复杂的环境中，致使计算出的实际数值和理论值存在偏差。计算偏差会转变成二次回路潜在的隐患，进而影响继电保护装置的运行；设备管理不当主要是缺乏足够重视或管理制度不健全，存在漏洞等所致，其会诱发二次回路各种故障，降低系统运行效率。现对这些隐患类型和危害进行总结，二次回路隐患类型和主要危害见表1。

表1 二次回路隐患类型和主要危害

4 电厂继电保护二次回路隐患排查方法

4.1 PT回路隐患排查

PT设备是二次回路必不可少的部件，其排患工作涉及面广。在排患过程中，主要对PT设备断路隐患进行排查。首先断开系统电路开关，使其处于断电状态。在回路现场，若排患对象是普通设备的主线路时，需要考虑设备接线情况，断开所有供电开关，然后再进行相应排患工作。根据检修经验，当主线路出现故障时，影响面非常广，可能会造成电力系统供电出现问题。当系统分支线路出现故障时，应按照排患方案和制度进行科学细致的排查，不能忽视每一个可能出现的故障点。同时在排患过程中，应尽量降低对相关设备或线路的影响。

4.2 CT隐患排查

由于CT 设备是二次回路系统的重要部件，CT设备隐患排查工作量大、内容多，为了提升排患效果，应根据CT设备隐患形式，采取针对性措施进行合理操作。在实际排患中，若发现设备隐患大部分是由于端子排质量不佳引起的，则结合线路运行情况，在保证CT设备负荷侧电流为零的条件下，停止二次回路系统供电，确认安全的前提下，展开设备端子排的换新工作，并对设备性能进行分析。

4.3 设备元件老化隐患排查

设备元件老化是排患工作中容易忽视的问题，其主要原因是设备内部元件众多，类型不一，老化元件难以判断。针对这个问题，当设备元件可能出现老化或老化情况严重时，在继电保护二次回路中，定期对元件展开检查，周期性进行更换与处理。在更换过程中，确保其他元件不暴露在极端环境中。

4.4 电缆与发电厂CT侧二次回路隐患排查

作为二次回路的连接部件，电缆起到信号、电能传输的作用，若是电缆出现隐患，则很大概率会造成二次回路被击穿。因此，需要格外引起重视。排查过程中，应有针对性地进行检测，重点查看电缆型号、规格、材质等质量达到相关标准。在解决已出现的电缆隐患时，首先应判断电缆故障类型，根据二次回路的电路原理结构，分析电缆的性能和作用，保证故障处理后电缆满足系统要求。需要注意的是专用设备电缆工作过程中，应使母线处于良好的环境中，确保电缆连接无误。

发电厂CT二次侧二次回路隐患的排查，主要方法：一是根据系统实际情况，适时检查滤波器的工作状态，掌握详细参数运行信息等，在此基础之上，对设备隐患可疑部位进行测量，观察仪器仪表数据，并和正常工作数据对比，判断问题所在。二是在实际排患过程中，应结合以往排患经验，对重点部位进行逐一检查。三是对关键接线端口进行检查，确保接触良好。四是定期、合理地开展发电厂CT二次侧二次回路排患工作。

5 电厂继电保护二次回路隐患防范措施

5.1 采用多CPU容错技术

先进科学技术是二次回路隐患排查与消除的有力手段。在预防二次回路排患时，通过将多CPU容错技术引入当中，能够有效降低设备元件错误判断、错误动作的概率[4]，从而提高电力系统容错能力和运行可靠性，减少灾难事故、隐患事故的发生或扩散。此外，应用多CPU容错技术能优化信息处理和检修工作条件，实现设备不同元件运行数据的收集和共享，确保系统在出现异常时，设备能够作出准确判断，保障系统连续、正常运行。

5.2 强化接线完整性

在电厂电力系统运行过程中，PT 回路断线和CT回路开路的质量问题时常发生，一旦线路出现问题，会导致保护装置误动和系统瘫痪、一次设备失去保护。因此，需要采取有效措施对此类问题进行预防。首先，在进行CT 选型前，应作好相关调查，确保CT 质量满足二次回路运行要求，在此前提下，还需要对CT回路展开校核，加强CT品质控制，确保检查工作的全面性，同时参考设备历史正常运行数据，以进行深入分析；其次，应重点关注PT回路断线的情况，并加强CT回路质量的管理，对可能出现的断线位置进行排除；最后，PT回路可能出现隐患的出线（PT 二次绕组的出线）、断线位置进行排除。参照二次回路接线原理，查看PT 二次刀闸接线、熔断保护器等关键部件是否安装正确，接触是否良好，从根源上消除接线隐患。在对CT进行选型之前，应先作好相关调查，确保CT质量满足二次回路运行要求。在此前提下，还需要对CT回路展开校核，加强CT品质控制。同时参考设备历史正常运行数据，以进行深入分析。

5.3 加强设备检修和养护

二次回路设备正常、稳定运行离不开良好的检修和养护工作，因此除了采取基本的隐患防范措施外，还需要加强设备的检修和养护工作。在实际操作过程中，为了提升检修效率，降低检修时间，需要对已出现的隐患类型进行总结，提前编制切实合理的作业步骤及详细的继电保护二次回路检修方案，并严格按照检修方案进行检修，重点关注易出现隐患的位置。当确认隐患部位时，立即替换故障元件，减少检修时间。对每一个元件建立台账，确保元件达到使用寿命期限之前得到及时更换。在养护工作任务中，定期清理设备表面和内部的灰尘，保证设备干净整洁，使二次回路有一个良好的运行基础。

5.4 建立健全排查制度，提高人员安全意识

电厂二次回路隐患排查工作的展开需要建立一套合理的排查制度，并在此基础上形成一整套完备的科学检测体系，对可能存在的隐患及时进行解决。在排患过程中，要切实把每一项隐患排查制度落到实处，确保各项排故工作顺利进行，同时需要加强检修人员的安全意识培养，能够及时、准确地发现隐患。在日常检查或值班过程中，检修人员应注意各设备运行情况，当发现问题时，及时向上级领导、部门报告，避免发生因决策不及时出现的安全事故。

6 结语

继电保护二次回路隐患类型较多，排患工作涉及面广、难度大，难以及时消除隐患。针对这些问题，应结合历史隐患信息，采取相应解决方法，细致分析，逐步排除，同时引进先进科学技术，做好隐患预防，通过多角度、多元化的隐患排查，降低隐患诱发故障的概率，使系统高效安全运行。