继电保护相关二次回路的在线状态检测技术

权晓艳

摘要：随着科学技术的不断创新和发展，电力系统二次回路的在线状态检测技术也得到了很好的发展。二次回路设备的在线检测技术与传统的设备检测有很大的不同，它是我国电力系统检修体系中的重要内容，所以二次回路的在线检测对象更加细化，对其要求也更高。文章对继电保护相关二次回路的在线状态检测技术进行了探讨。

关键词：在线检测；二次回路；继电保护；状态检修；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2016）24-0136-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.068

随着现代科技的高速发展，现代互联电网规模不断扩大，我国传统的检修模式已经不能满足现代电网运行发展的需要。对于继电保护的状态检修而言：一方面要结合继电保护的实际运行情况；另一方面要对继电保护进行科学和有效的检修。虽然国外有很多学者在继电保护的状态检修以及保护装置上面开展了许多有成效的研究，但是对继电保护的二次回路的状态检修方面涉及却不多。继电保护的状态检修包括三个环节，主要是检测、评估以及检修策略的制定，状态检测是继电保护状态检修工作中最重要的基础。通过对电网的事故和相关的案例进行研究分析表明，导致继电保护事故发生的最主要的原因就是二次回路的缺陷。很长时间以来，都无法对继电保护进行有效的状态检修，因为继电保护相关的二次回路比较复杂。因此本文主要结合了我国国家电网继电保护的状态检修的实际情况，借鉴了继电保护检修方面相关的科技研究成果，对继电保护相关二次回路的在线状态检测技术进行了详细的探讨和研究，并提出了一些参考性的建议。

1 交流二次回路状态的在线检测

1.1 交流二次回路的状态检修的背景和必要性探讨

当发生交流回路短线的时候，保护设备就会发出警告信号，这是国内主流的对于交流二次回路异常设计的报警功能。通过比较国内外的学者在很多继电保护系统方面的研究得出了结论，保护系统失效的最重要的原因就是交流二次回路的异常。目前国内的报警系统由于受现场条件的限制，交流二次回路的轻微异常通过继电保护的异常装置难以识别，通常只能在异常发生后或者出现严重异常情况时才会发出报警。我国电网也因为这样曾经发生过多起继电保护设备因交流二次回路短线而引发的装置误动的事故，这严重影响着我国电网的安全运行。

1.2 交流二次回路的在线状态的检测

由于二次回路中的每一个异常的环节都会直接地影响保护设备交流取样结果的精准性，同时还考虑系统检测的同源性，因此本文在不改变现有的继电保护设备功能和配置的情况下，研究交流二次回路的在线状态的检测方案。

1.2.1 单重化配置保护装置下的交流二次回路的在线状态检测。关于单重化配置的保护装置，为了实现其检测功能，我们可以采取对两套装置的交流量进行同时比较的方法。将主保护的单重化配置保护的交流二次回路和后备保护相互独立，将两者分开后再同时接入两套保护装置。因此可分开对两种保护的交流的采样值进行采取并进行误差分析，对于两种保护的配置一体的单重化配置的保护，我们采用保护装置和其站内同间隔的其他设备交流的采取值进行误差分析，以检测其是否

正常。

1.2.2 双重化配置的保护装置交流二次回路的状态在线检测。考虑到系统检测的同源性，要在同一时间采集两套微机保护装置的交流电流和电压，通过保护系统对双重化配置的方法，对其数据进行综合性的分析。当两套保护的交流二次回路处在正常工作的状态时，采样相对误差在检测判断的范围内。当采样的相对误差值超出了检测判断值的范围时，就会出现异常，所以我们认为在交流二次回路中最少有一套保护装置是有异常的，因此如果有轻微的异常发生，并被检测出来时，就应该开始开展隐患处理工作了，根据检测的实际情况来合理地调整检修的周期安排，有计划、合理地安排设备检修工作，提高设备检测工作的效率。

1.3 交流二次回路在线状态的检测的注意事项

1.3.1 双套保护采样的同时性问题。通过电网的运行的经验总结，当供电区域的负荷过多时会导致区域的负荷波动比较大，直接影响到采样结果比较的可信度。但在正常情况下，由于供电负荷在短时间内不会有过大的波动，继电保护系统对两套保护交流的采样并不严格要求同步，因此其采样结果还是可信的。

1.3.2 保护装置采样的零漂问题。零漂问题虽在平常并没有特别大的影响，但当其严重时会影响二次回路在线检测的正确性，所以对这些零漂问题就要设定合理的判定值，以消除零漂误差造成的影响。因为继电保护装置设置有最小精工电流的原因，容易出现零漂问题，比较多的采样零漂出现在装置轻载负荷电流的时候。

2 开关量输入的二次回路状态的在线检测

开关量的正确与否直接影響到继电保护功能的正常运行，主要通过采集保护动作、加速、闭锁、断路器和分合闸位置的信号进行开关输入在线检测，因为开关量的正确性直接影响设备的正常工作，因而需要对其进行在线状态检测。

2.1 单套保护装置开入量二次回路检测

通过引入一系列动作的开入量进行分析判断，以保证系统发生比较复杂的故障时的继电保护设备的动作的可靠性，包括但不限于误差保护动作闭锁重合闸以及设置的失灵保护启动等。同时为了保证单套保护的部分开关量输入实现其检测功能，可以通过微机继电保护装置运用其本身就具有的判断和自检功能，而这些开入量的变化则会直接影响到继电保护设备的动作。因此将保护型开入量的超时判断的逻辑增加到保护装置中，就可实现对此类回路的检测。

2.2 双套保护设备开入量的检测的新思路

对于按照国家电网公司“六个统一”的设计原则，在双重化配置的继电保护的装置中的失灵启动开入、断路器辅助接点等开关量输入二次回路的同时接入双重化的保护装置，一般情况下，同一间隔的两套保护设备对应的开入量状态应当保持一致。因此当两套保护设备状态不对应时，可以通过两套设备的同一间隔开入量进行采集和分析，判定开入二次回路有无异常。

3 断路器二次操作回路状态在线检测

在比较常规的变电站中，断路器不具备在线检测和自检等功能，虽然在监视断路器操作回路的工作状态方面研究设计了很多实用的回路，但是仍然存在很多问题：一方面，它能对断路器操作的异常发出报警信号，也能对跳合闸的回路进行监视，它还可以对智能终端和设备之间以及保护装置的二次操作回路进行实时的检测，通过变电站事件心跳报文握手的信号方式；另一方面，它不能对发生异常的位置进行准备的定位，也不能对其进行实时的在线检测。因为完全依靠人工巡检等方式完成检测，还加大了设备停电时检修的工作量。另外，在智能化的变电站中断路器的操作回路主要由智能操作箱和终端构成，该部分的二次操作回路仍不具备检测的能力，这是因为现在仍旧采用传统的二次电缆硬接线的模式将智能终端接入到断路器的传动机构。

3.1 二次操作回路状态在线检测

现在我国大部分的厂家主流方法主要还是在操作箱跳闸和合闸位置的继电器来设置，从而实现对断路器的监视，如果同时将这两个常闭接点进行串联，用来发出控制回路断线报警信号。该方式不能对二次控制回路的所有异常情况进行准确的定位和检测，只能检测到控制回路断线的情况。因此一些专家学者为了实现对断路二次操作的检测，试验了新型断路器的操作箱，即在这两个闸的基础上增加了断路器位置辅助接点状态的辅助判断的依据。

3.2 跳合闸出口接点状态在线检测

保护的跳合闸出口接点被装在密封器中，当继电保护要求对评估的结果开展检修时，就无法查看跳合闸的工作状态。如果用常规的方法就只能依靠传统的停电传动试验的方法，还无法对跳合闸的接点进行检修，也不能对其进行完整的评估和检测，另外用这种方法检测需要进行停电，还需要很长的时间。然而通过采用独立控制的双接点的串联方法代替原来的单接点动作方式，就可以实现对跳合闸出口接点的检测。

综上所述，保护出接口点监测原理简单、使用方便，它可以避免在对继电保护状态检修对出口接点监测时出現检测不到的死角，还可以实时地检测保护跳合闸出口接点动作，减少了设备检修的停电时间，实现了继电保护装置和状态在线检修的覆盖。

4 结语

本文通过对继电保护检测方法进行研究和分析，分别提出了相对应的方法，同时也验证了方法的可行性，为现实生活实际中电网的管理提供了一些参考依据，通过试验研究方法检测出了隐患，这不仅提高了电网检测工作的效率，也在电网的运行方面提供了安全

保障。

参考文献

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（责任编辑：秦逊玉）