继电保护电气二次回路隐患排查

姚 航，潘育宗

（国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林 吉林 132000）

0 引 言

继电保护电气二次回路的隐患排查分析旨在识别和解决潜在的问题与安全隐患。这种分析涉及对电气元件、接线端子、回路连接、接地系统以及其他相关因素的细致检查和评估。通过深入分析和全面评估，可以发现电力设备可能存在的故障点、短路、接触不良、老化元件、接线松动等问题，以及其他可能影响继电保护电气二次回路安全性和可靠性的因素。隐患排查分析的目标是确保继电保护电气二次回路正常运行和保护功能的有效性，通过及时发现和解决隐患问题，可以预防系统故障、提高电力系统的可靠性和安全性。

1 继电保护电气二次回路隐患排查的意义

继电保护电气二次回路是电气自动化系统中的重要组成部分，它起着检测、测量和保护电力设备的关键作用。然而，由于长期运行、设备老化、操作不当等原因，继电保护电气二次回路可能存在潜在的隐患，导致继电保护系统的失效或误动作，给电力设备和系统带来严重的安全隐患。首先，继电保护电气二次回路的隐患排查能够及早发现潜在的安全隐患，预防事故的发生。通过对电气二次回路进行系统的检查和评估，可以识别可能存在的问题，如接线不良、老化设备、误操作等。及时发现并解决这些问题，可以避免潜在的故障和事故发生，保障电力设备和系统的安全运行[1]。其次，通过对电气二次回路的仔细检查和测试，可以发现潜在的故障和问题，并采取相应的措施进行修复和调整，确保继电保护系统的正常工作，提高其对故障和异常情况的响应能力，保护电力设备免受损坏和事故的影响。再次，继电保护电气二次回路的隐患排查还可以提高电气自动化系统的可维护性和可管理性。通过定期的排查和分析，可以建立完善的记录和档案，包括设备的检测结果、维修记录等。这有助于跟踪设备的状态和历史，制定合理的维护计划，及时进行维修和更换，确保电气自动化系统的持续稳定运行。最后，通过对继电保护电气二次回路的检查和分析，从而发现潜在的人为操作错误和不当行为。加强人员的教育培训，提高他们的安全意识和操作技能，可以减少人为因素对继电保护系统安全性的影响，降低事故的发生率[2]。

2 继电保护电气二次回路隐患出现的原因

2.1 越级跳闸

继电保护电气二次回路中出现越级跳闸是一种常见的隐患问题，继电保护装置在不应该动作的情况下误动作，导致无故跳闸或误判故障。越级跳闸可能对电力系统的稳定运行和设备的正常工作产生严重影响，因此了解越级跳闸出现的原因是非常重要的。继电保护装置受到外部干扰或信号源的误差，可能错误地判断发生了故障，从而引发跳闸动作。这种干扰可能来自电磁辐射、电压或电流传感器的误差、信号传输干扰等。这些因素可能导致继电保护装置产生误判，误认为系统出现了故障而进行不必要的跳闸操作。随着时间的推移，继电保护装置及其相关设备可能会经历磨损、老化和损坏，从而导致其动作特性发生变化或失效[3]。例如，接触器的弹簧松动、触头磨损等问题可能导致误动作。这些设备的老化和损坏可能降低了其稳定性和可靠性，使其在不应该动作的情况下误动作。继电保护装置的调试和设置是确保其正常运行的重要步骤。如果调试和设置过程中出现错误，则可能导致装置误动作。同时，参数设置不准确、逻辑配置错误等都可能引发越级跳闸。这强调了正确的调试和设置对于继电保护装置的可靠运行的重要性。此外，电力系统的变化也可能导致继电保护装置的越级跳闸。运行状态的变化，如系统频率的变化、电压的波动以及电流的突变等，都可能对继电保护装置产生影响，使其误判发生了故障。外部干扰和故障也可能导致继电保护装置的误判，进而引发越级跳闸。

2.2 元件损毁

继电保护电气二次回路中出现元件损毁是导致隐患出现的常见原因之一。元件损毁指继电保护回路中的关键元件，如开关、继电器、保险丝等在使用过程中出现损坏或失效的情况。这种损毁可能对继电保护系统的正常运行和保护功能产生重大影响。随着使用时间的增长，元件可能经历机械磨损、接触疲劳、材料老化等问题，从而导致其性能下降甚至失效。例如，开关的触点可能因为长时间的接通和断开而磨损，导致接触不良或接触电阻增加，影响信号传输和动作准确性[4]。继电保护电气二次回路中的元件可能承受着电流和功率的负载，而超过其额定能力或工作条件的过载和过电流可能引发元件的损毁。继电保护电气二次回路的基本架构如图1 所示。

图1 继电保护电气二次回路的基本架构

2.3 二次接线接触不良

继电保护电气二次回路中，二次接线接触不良是导致隐患出现的常见原因之一。二次接线接触不良指连接二次回路的接线端子或插头出现接触不良的情况，导致信号传递不畅或中断，从而影响继电保护系统的正常工作。长时间的振动、温度变化以及设备运行过程中的机械应力等因素可能导致接线端子松动。松动的接线端子会引起接触面积减小，导致信号传递不良或中断。在潮湿、腐蚀性气体存在或长时间未使用的情况下，接线端子可能出现腐蚀和氧化现象。腐蚀和氧化会导致接触表面的电阻增加，降低信号传递的质量。在工业环境中，灰尘、油污、颗粒物等会随着时间的推移积累在接线端子上，阻碍良好的接触。这些污染物会降低接触面积，导致信号传递的质量下降。此外，错误的接线和连接也可能导致接触不良。如果在安装和维护过程中接线错误或连接不牢固，则会导致接触不良现象[5]。例如，插头未完全插入或插入错误的接线端子，都可能导致接触不良。

3 机械方面的继电保护隐患排查分析

继电保护在电力系统中起着重要的作用，但在机械方面也存在一些潜在的隐患。以下是机械方面继电保护隐患的排查分析。

一是机械连接问题。继电保护设备通常需要与其他机械设备进行连接，如电动机、开关等，在排查时需要检查连接是否牢固，是否存在松动、腐蚀等问题，以确保连接的可靠性。

二是机械振动问题。机械设备在运行过程中会产生振动，如果继电保护设备没有进行适当的固定，则可能导致设备的松动或损坏。因此，需要检查继电保护设备的固定方式是否合理，是否存在松动或振动的迹象。

三是环境适应性问题。继电保护设备通常需要在恶劣的环境条件下工作，如高温、高湿度、腐蚀性气体等。在排查时需要检查设备的密封性、防护等级是否符合要求，以确保设备能够正常工作。

四是机械故障问题。继电保护设备本身也可能存在机械故障，如开关失灵、触点磨损等。在排查时需要检查设备的运行状态，是否存在异常声音、异味等问题，以及设备的维护记录，以确保设备的可靠性。

五是机械安全问题。继电保护设备通常需要进行维护和检修，而这些工作可能涉及高压电源、高温部件等危险因素。在排查时需要检查设备的安全措施是否完善，如是否有防护罩、安全开关等，以确保操作人员的安全。

机械方面的继电保护隐患排查分析需要关注机械连接、振动、环境适应性、机械故障和机械安全等问题，以确保继电保护设备的可靠性和安全性。

4 继电保护电气二次回路隐患排查措施

4.1 物理排查检验

在继电保护电气二次回路中，进行物理排查检验是一项关键的隐患排查措施。通过对回路的物理状态和元件的实际情况进行检查，可以及时发现潜在的问题和隐患，确保回路的正常运行和保护功能的可靠性。首先，对回路的连接和接线端子进行检查。仔细检查连接头、插座和接触器的状态，确保接线牢固、接触良好且干净；排查接线是否松动、接触不良、腐蚀或氧化等问题，确保信号的畅通传输和连接的可靠性。其次，检查元件的状况和工作状态。对继电保护装置、开关、继电器以及保险丝等元件进行视觉检查，寻找明显的损坏、老化、破损或松动现象。特别注意观察触点、线圈、绝缘体等部分，确保其正常工作和运行状态。最后，对绝缘状态进行检查。检查继电保护回路中的绝缘材料和绝缘部位是否损坏、老化或受潮，排查可能存在的漏电、短路或绝缘破损等问题，以确保回路的安全性和绝缘性能的有效性。

4.2 提升系统容错

在继电保护电气二次回路中，提升系统容错是一项重要的隐患排查措施。容错性能是指系统在面对错误、故障或意外情况时仍能保持其正常功能或尽可能降低故障对系统运行的影响。通过提升系统的容错性能，可以有效预防和减少潜在的隐患问题，确保继电保护系统的可靠性和稳定性。冗余设计指在系统中引入冗余元件或回路，以实现备份和替换功能。通过冗余设计，当一个元件或回路发生故障或失效时，可以自动切换到备用元件或回路，保持系统的连续运行和保护功能。例如，采用冗余开关、冗余继电器或冗余传感器等措施，提高系统的容错性能。在继电保护电气二次回路中，故障切除和切换机制非常重要，可以使系统在故障发生时自动切除故障回路或切换到备用回路。合理的设计和设置故障切除与切换机制可以快速隔离故障并保持系统的正常运行。例如，采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或自动切换设备，实现故障切除和切换的自动化操作。通过引入先进的监测设备和故障诊断技术，可以实时监测系统的运行状态和元件的工作情况。当系统出现异常或故障时，及时发出警报并提供详细的故障诊断信息，有助于及早发现和解决问题，提高系统的容错性能。以电路互感器回路隐患的排查方法为例，当电路变压器端子出现问题以后，技术人员首先需要断开电流互感器，以避免发生安全事故。同时，在排查故障隐患时，电流互感器的二次绕组回路应当处于关闭状态。而电流互感器一般会存在一定的测量误差值，因此技术人员需要熟练掌握电流互感器的准确级与误差限值，具体如表1 所示。

表1 电流互感器的准确级与误差限值

4.3 优化接地建设

在继电保护电气二次回路中，优化接地建设是一项重要的隐患排查措施。良好的接地系统对于保证继电保护系统的可靠性和安全性至关重要。通过优化接地建设，可以有效预防和减少接地问题带来的隐患，提高继电保护电气二次回路的运行质量。合理规划接地系统的布置和设计是确保接地效果的重要步骤。根据实际情况和需求，确定适当的接地方式，如接地极、接地网或接地网格等，以确保接地系统具有良好的电气性能和可靠性。选择合适的接地材料，如导体、接地体和接地装置等，以确保其电导率和耐腐蚀性能符合要求。在施工过程中，要严格控制施工质量，确保接地材料的正确安装和接地装置的可靠连接，避免出现接地电阻过高或连接不良等问题。通过使用接地测试仪器，如接地电阻测试仪、绝缘电阻测试仪等，对接地系统的接地电阻、接地电位等进行测量和测试，以验证接地系统的有效性和稳定性。

5 结 论

随着技术的不断发展和电力系统的不断变化，继电保护电气二次回路的安全问题也需要持续关注和改进。应该致力于不断提高隐患排查的准确性和全面性，优化隐患排查的方法和手段，以更好地保障电力系统的稳定运行和电力设备的安全。通过继续研究和实践，可以不断提高继电保护电气二次回路的安全性和可靠性，为电力系统的发展和运行提供可靠的保障。