变电站继电保护二次回路的在线监测及故障分析张贵枢

变电站继电保护二次回路的在线监测及故障分析张贵枢

张贵枢

国网山西省电力公司技能培训中心山西临汾041000

摘要：当今社会环境对电网提出了更高要求,这在一定程度上增加了继电保护中排查二次回路隐患的工作难度,继电保护效果难以得到有效发挥,需要采取积极的方法减少隐患、故障的产生,将保护装置作用全面发挥出来。因此,研究排除二次回路中的隐患措施具有一定的现实意义,相关人员需要加以重视。

关键词：变电站；继电保护；二次回路；在线监测；故障措施

1变电站二次回路的构成与继电保护的特点

1.1二次回路构成

(1)测量回路。该回路由电压和电流回路两部分组成,在电流回路中,各类电气设备以串联的方式与电流互感器的二次侧相连接。计量与保护测量对互感器的精度要求不同,所以二者均配有自己的互感器,前者以串联的方式与电流表及电度表相连接,而后者也是通过串联的方式与保护继电器的电流端子相连接。电压回路经电压互感器将不同电压等级的变压器统一为100V电压。

(2)控制回路。该回路中,包括分合闸及防跳等回路。前者主要是通过转换开关进行工作。常规保护采用了多档转换开关,当出现不对应接线时,会进行分合闸提示及事故跳闸报警。对于采用微机保护的变电站而言,除了需要进行远方分合闸操作之外,还应对现场的转换开关进行对位操作,由此导致远方分合闸操作的意义丧失,故此宜选用三挡转换开关。后者一般采用的都是双线圈继电器,防跳继电器的电流回路可通过常开接点使电流线圈实现自保持,由此能够减轻接点处的断开负荷。如果微机保护具有防跳功能,则不需要设计防跳回路。

1.2继电保护的特点

(1)选择性。当变电站内的电气设备或是线路出现短路故障时,继电保护需要有选择性地将故障设备及线路切除,若是保护或断路器拒动,应由相邻保护完成故障切除。

(2)速动性。所谓速动性就是指保护装置应当在故障问题出现的第一时间进行切除操作,缩小故障的影响范围,减少设备低压运行的时长,最大限度地减低设备的受损程度,为变电站的稳定运行提供保障。继电保护装置最快的动作时间为0.01～0.04s。

2二次回路在线监测及故障诊断技术

2.1SV链路在线监测及故障诊断技术

在二次回路在线监测和信息采集过程中,如果在限定的时间内采集不到有效的SV和GOOSE信息,将会提示、报警。例如最常见的继电保护设备的SV链路出现异常,保护装置在信息收集的过程中就会受到影响,难以获得相关数据和信息,这就需要借助站控层来上报链路断线警报信息,网络报文装置的作用在此时就凸显出来,能够及时获取此类告警报文。然后通过对告警报文整合和分析,进一步完成网采以及网跳回路等内容进行监测和信息采集,将采集的信息和发送方的信息进行对比,完成链路运行状态的准确监测。

但是,在直采回路中,由于网采端口不同,所以难以实现和其他链路实时对比和监测,这将导致技术和维护人员难以对发生的故障进行准确定位,更难以完成进一步的故障排查和诊断,此时需要结合其他二次装置的回路网采信息进行故障点的判断和分析。在直跳回路中,将难以获取其他与之相关联的数据对比信息,这就需要借助继电保护设备采集的信息和报警信息来综合分析、确认故障点的发生位置。

2.2交流回路在线监测及故障诊断技术

在交流回路的在线监测及故障诊断过程中,也需要借助网络报文装置来完成,需要采集具体交流量并科学分析和综合判断。

双AD采样工作的施行能够对智能变电站的运行起到很好的辅助作用,且在变电站的运行中还配备了双重化保护,可以完成采样数值以及两套保护的实际采样值对比,通过对比结果中显示出的相对误差,来判断二次回路运行状态。如果对比结果显示的对比误差在阈值允许的范围之内,继电保护也不会出现相斥报警,证明二次回路运行状态正常。但若对比结果显示器相对误差已经超出了阈值的范围,并且继电保护设备发出的采样告警发出不一致告警,便证明交流回路发生异常。

要完成交流回路的在线监测和故障分析工作,需要借助网络报文装置进行SV信息的采集,也需要整合继电保护设备MMS采样值的采集,最终实现回路诊断作业。

2.3保护动作在线监测及故障诊断技术

保护动作的在线监测和故障分析需要借助双重化保护装置,对AB套两路保护装置实际动作进行实时监测、采集和数据分析,然后对继电保护设备作业状态进行判断,诊断其是否准确运行,完成对双重化保护装置的动作、案件和出口时间进行检查。在监测过程中,还需要对GOOSE开关量的实际实践进行监测,然后计算出出口时间的差值,进一步完成整项的校验。

但单重化保护装置是通过网络报文装置回路中的信息分析,来监测回路运行中的各个模块状态,然后进行对比,最终实现对整个交流回路状态的实时监测。对获取的信息和测控装置得到的位置信息数据进行对比,完成对开关量回路运行状态的实时监测作用,并将模拟量变化情况和当重化保护的实际动作逻辑进行有机结合,对动作行为的准确性予以系统性分析。

3对隐患进行排查的主要策略

3.1完整的接线

变电站平时运行的过程中,ct回路的质量问题、pt回路的断线问题时常出现,容易导致继电保护中二次回路出现安全隐患,一旦产生故障,设备将会面临停运、退出保护等情况。因此,工作人员在检修时需要加强对pt回路短线现象的注意,努力控制好ct的质量,特别是在具体工作过程中需要检查好pt回路是否出线断线,根据二次回路设计图一次查找、逐一排除,并和二次回路设计图相结合检查pt三次接线、二次刀闸、一次熔断器的安装与接触,使得二次回路中存在的各种隐患得到全面排查。与此同时,在选择ct方面,工作人员需要做好各种调研工作,而且投入ct前要做好实验、检查等工作,有效控制ct的质量。以此为基础,工作人员还需要定期进行ct回路校验的工作,从而使检查ct回路的工作得到加强,使全面检查二次回路的工作得到保证,可适当与相关历史数据相结合,进一步做好校核工作。除此之外,工作人员应加强对维护设备的重视,定期开展各项检查与维护工作,使人为原因出现的隐患尽可能得到避免和预防。

3.2深入排查隐患

为了使二次回路中的隐患得以排除,应开展深入、全面的检查,使用多种途径来排查隐患。一般来讲,运行的环境不同会使二次回路有不同的安全隐患存在。要想提高排查隐患的实际效果,需要在排查隐患时来到现场开展排查工作,使排查工作尽可能的全面。与此同时,应积极使用各种排查方法,并和运行的具体状况进行有机结合,对出现的隐患进行全方位、多角度的分析。例如,工作人员可以使用排除法来排查隐患,经过逐一模拟,排除故障,第一时间发现二次回路隐患的根源,制定和采取针对性强的举措,有效完善并优化二次回路。除此之外,工作人员在平时工作的时候也需要随时维护设备,根据二次回路图纸来制定维护的具体方案,使隐患得以全面排查殆尽,充分保证变电站中继电保护的安全。

3.3运用容错技术

伴随我国科技的飞速发展,出现了大量能够运用到二次回路的先进科学技术,cpu容错这一技术就是诸多技术的代表,很好地运用于排查隐患的工作中。通过容错技术的大量运用,奠定了良好的继电保护基础。在继电保护中运用容错技术后,可以使电力系统极大地降低判断错误、动作错误出现的次数,使电力系统可靠性在得以保证的基础上获得了提升。因此,在排查二次回路的隐患时对容错技术进行运用,能充分提升共享信息的效率与处理成组数据的效率。多cpu的原因主要是保证一个cpu产生故障之后系统能够继续保持运行,最大限度地降低二次回路运行过程中的隐患,保证继电保护有效发挥二次回路的功能。

结论

综上所述,为使变电站能够保持安全、稳定运行,应当对二次回路及继电保护的调试工作予以足够的重视。调试人员应当了解二次回路的构成和继电保护的特点,并在调试的过程中,对相关技术措施进行合理运用,以此来确保调试工作的顺利进行。

参考文献：

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