变电站继电保护二次回路的在线监测及故障分析

变电站继电保护二次回路的在线监测及故障分析

刘晓岭

（南水北调中线干线工程建设管理局北京分局惠南庄管理处102458）

摘要：我国电力工业的快速发展以及智能化技术的应用，使得变电站项目建设和投资在我国电力领域获得了空间发展，年均投入金额超出1000亿元的建设资金为电力行业变电站的智能化改造工程提供了技术支撑。

关键词：变电站；继电保护；二次回路；在线监测

1继电保护相关二次回路在线状态检测技术的重要性及意义

1.1重要性分析

当今时代，二次回路报警功能的作用主要是对于交流回路的短路异常和直流回路的接地异常致使保护系统失效问题发生。但其在使用过程中受现场环境条件的影响，使得二次回路的异常和继电保护异常得不到有效的区分。一旦在这种情况下，二次回路产生异常只有在已经发生严重异常情况的时候才会出警报。在我国，电网运行系统出现很多次由于二次回路断线而造成的继电保护设备装置误动故障，影响了电网系统建设使用的安全性以及可靠性。在线状态检测技术主要是利用继电保护设备来实施装备稳步运行状态的监测，但是由于继电保护的二次回路十分烦琐，这就使其作用效果受到了一定的影响。所以，相关技术人员应在熟知当前继电保护相关二次回路在线状态检测技术应用现状的基础下，找出优化并且解决应用的方法，最大限度地增强电网系统运行使用中的安全性以及可靠性。

1.2研究意义

根据调查结果，我国在20世纪初每年发生的电力伤亡事故超过50起以上。往年电力企业在保护装置发生故障的时候，无法在设备检修和管理维护工作中发现问题占事故总数的70％，只有少部分电力企业实施了二次回路装置才能让电力系统在稳步运行发生的问题在定期检验时很容易地被检测出来。根据对电力设备事故发生的原因分析可以得知，设备本身的缺陷是造成电网事故的核心原因。传统的继电保护装置在数据检测中出现了错误的指令，而在正常的维修周期中无法发现问题所在，有二次回路设计装备的企业在周期检测维修工作过程中都能发现问题快速改正并且加以预防，如果是别的电力事故故障点也只有通过投产时进行纠正这一个方法。

2在线监测技术的主要内容

变电站继电保护二次回路的在线监测内容应该包含以下几个方面：第一，设备实时运行的状态信息。具体包括设备软硬件相关信息，为维修人员提供检修的基础性数据；第二，警告信息，主要是当设备出现各类异常发出的响应信号。第三，保护动作信息，主要包括各项信号信息的元件运行、动作运行等信号内容。第四，SV运行信息，主要是针对的各种运行状态异常信息的收集，通过实时监测，及时反映有错信息。

3变电站继电保护二次回路在线监测及故障诊断技术

3.1SV链路的在线监测以及故障诊断技术

在线接收装置中，一旦在规定时间内没有接收到有效的SV或者GOOSE信息时，将会发出预警信号。具体如下，在继电保护设备的链路中发现异常信息时，保护装置不能及时获取相关的数据信息，而需要通过站控层完成链路断线警报信息的上报工作，此时网络报文装置可以及时对相关信息数据进行获取。之后根据信息内容通过网采或者网跳回路等内容完成统一的观测与接收，并做好发送方和接收方的对比工作，提高链路实际运行状态的准确性。对于直采回路的监测，由于端口的特殊性，不能实现与其它链路的同步监测，导致技术人员对故障进行排查时存在一定的困难。具体在故障监测分析时，可以通过对预先配置的基础上，做好故障点的排查工作，并根据二次回路装置的网采情况得出故障点发生概率。直跳回路的数据信息对比性更加不明显，因此需要通过继电保护设备上传的警告信息完成对故障点的确认工作。

3.2交流回路的在线监测及故障诊断技术

对于交流回路的在线监测，可以通过网络报文装置以及继电保护设备对采集到的具体交流量信息数据进行判断分析。目前，在智能变电站的运行中主要采用的是AD采样工作，通过双重保护，将采样数值以及保护的实际采样值进行比对，从而得出实际数值与理论值之间的误差。如果误差在阈值允许的范围以内，证明交流线路的工作正常，如果超出阈值以外，将会发出不一致预警，证明此时的交流回路出现异常情况。在交流回路的在线监测工作中，可以借助报文装置采集到的SV以及继电保护装置的作用完成整个交流回路的故障诊断分析。

3.3保护动作在线监测及故障诊断技术

双重化保护装置对AB两套保护装置的实际行为进行监测和诊断，从而有效判断出继电保护设备作业的准确性。具体的监测内容包括动作、案件内容以及出口时间。在监测处理过程中需要借助GOOSE开关量掌握实际时间的差值，从而有效完成各项校验程序。单重化保护装置主要是借助网络报文装置对回路运行的各个板块进行实时监测，通过测控装置的位置数据信息完成对开关回路的实际检测，同时通过对模拟量变化情况的感知，结合动作逻辑分析，对各类动作行为的准确性进行系统性分析并得出结论。通过实时监测变电设备的运行状态，设备状态检修技术对于制定生产计划具有重要的辅助作用，从而保证检修频率的合理性。为进一步保证电力企业生产计划的科学性和合理性，设备状态检测技术还需要跟变电设备治理工作进行结合，通过对设备状态和检测结果的统一分析，保证相关措施的科学性和合理性，从而进一步提高继电保护装置运行的质量和检修的效率。由于使用设备状态检修技术可以明显降低运维工作人员的工作量，从而降低设备停电的次数，对于电路系统的安全性和稳定性起到重要的保障作用。另外降低人员参与，还能有效降低线损，从而实现节约资源、降低成本的目的。

结论

综上所述，尽管智能化变电站的发展为人们的工作和生活带来更多的便利条件，但继电保护二次回路在运行过程中依然会受到各种因素的影响，引发电路故障。因此加强对在线监测技术的研究，通过做好故障分析，对于保证电力企业的安全稳定运行具有非常重要的意义。

参考文献：

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