变电站继电保护二次回路的在线监测及故障分析

翟晨宇 尹茗晓

摘 要：继电保护装置在变电站电气设备中具有非常重要的作用。受到相关因素的影响以及智能化技术的发展，继电保护装置故障发生率较高。基于此，本文通过对变电站继电保护二次回路在线监测重要性以及监测内容的介绍，重点阐述变电站继电保护二次回路的在线监测以及故障诊断。

关键词：变电站继电保护二次回路；在线监测；故障诊断分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.155

0 引言

受到智能化技術的发展，通信网络锁的应用不断取代传统的二次回路，从而促进了继电保护二次设备的自动化发展。但目前智能化技术的普及依然不够全面，导致大量的电力企业依然使用的是传统的二次回路电气设备，其中做好设备的在线监测运行以及故障分析将成为一项非常重要的工作。

1 继电保护相关二次回路在线状态检测技术的重要性分析

目前，为保证电力运行的安全稳定性，需要使用二次回路报警系统对交流回路短路异常情况以及直流回路的接地异常情况进行及时的监测。但在实际运行过程中，由于受到环境条件的影响，导致二次回路的异常以及继电保护异常情况难以区分。

其中，在电网运行过程中由于二次回路的断线导致继电保护装置故障，对于电网的安全性和稳定性造成了严重的威胁。在线状态检测技术主要是利用继电保护设备对装备的运行情况进行检测，但在实际使用中，这种运行状态的监测非常繁琐，因此需要采取一定的措施提高该技术在应用过程中的安全性和可靠性。

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 信息收集方案

在对二次设备的运行状态进行信息采集和监测的过程中，需要借助网络报文装置完成数据信息的记录和分析。但网络报文信息数量巨大，因此对信息的筛选工作以及数据的调度工作造成了严重的压力。为进一步提高信息监测的工作效率，需要对系统收集到的数据信息进行关联、筛选和过滤，在具体操作中应该及时对监测到的数据信息进行分类处理，具体要分成暂时状态、稳态以及状态文件等几种类型。其中暂时状态文件指的是在运行过程中收到的严重警告文件；稳态文件指的是由于系统在长期运行过程中监测到的数据信息；状态文件指的是在监测链路运行过程中监测到的实时的通断信息。

4 变电站继电保护二次回路在线监测及故障诊断技术

（1）SV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。

（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）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。

5 结语

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：

[1]肖健勇，常学武，吴永杰.分析智能变电站继电保护二次回路故障诊断技术及在线监测[J].低碳世界，2017（34）：24-25.

[2]师元康，高倩，姜振超，赵书涛.智能变电站继电保护二次回路分析与状态评估研究[J].华北电力技术，2017（12）：6-13.

作者简介：翟晨宇（1995-），女，山东济宁人，本科，研究方向：电力系统。