浅谈继电保护装置及二次回路中隐形故障分析

浅谈继电保护装置及二次回路中隐形故障分析

李敏

中节能（秦皇岛）环保能源有限公司

摘要：在当前的电力系统中，组成较为复杂，设备结构也相对较为复杂，为了确保电力系统的运行安全，一般都会安装一定的继电保护装置，当电力系统出现短路等故障时，继电保护装置可以切断故障段线路，确保其他电力系统的安全。而在二次回路中，自然也不可缺少的会安装继电保护装置。现本文就主要分析了在二次回路中因为二次回路干扰而引起的继电保护装置事故问题，分析其原因并提出解决对策，仅供参考。

关键词：二次回路；继电保护装置；干扰；问题

一般来讲，二次回路是指把两个二次设备连接起来对一次设备进行监测、控制和保护的电气回路，这种电气回路在现代电力系统中较为常见。尤其是在电力系统数字化和智能化水平不断提升的今天，二次回路就更为常见，同时对继电保护装置也提出了更高的要求。通常去情况下，继电保护装置应该同时兼顾电磁兼容需求和防护等级需求，才能确保其真正发挥自己的保护作用。但是面对二次回路的干扰，继电保护装置可能会发生一些事故，需要引起电力工作者的重视。在此本文就探讨了这一问题。

1.隐形故障概述

继电保护及二次回路系统中存在的隐形故障对电网和电力设备的影响不容忽视，当电网系统或发电设备发生故障时，隐形故障很容易造成系统重大事故或使事故扩大，加剧对设备的损坏和破坏电网系统的稳定运行；而电气设备中隐形故障的存在又是不可避免的。

隐形故障是正常运行时对系统没有影响的故障，当系统和设备的某些部分发生变化时，这种故障就会被触发而导致系统大面积故障的发生。隐形故障最危险的是它对系统的影响只有在系统处于压力的情况下才暴露出来，如系统或电气设备发生故障和故障后瞬间低电压、过电压、系统振荡及其他相关的异常情况发生后。

2.隐形故障原因分析

继电保护装置及二次回路元件都有可能存在隐形故障。如PT、CT本体、保护出口压板、保护装置插件连接处、二次回路接线各端子、关纤通道等。造成隐形故障的原因有很多，通常有以下几种情况：继电保护装置及二次回路元件都有可能存在隐形故障。如PT、CT本体、保护出口压板、保护装置插件连接处、二次回路接线各端子、关纤通道等。造成隐形故障的原因有很多，通常有以下几种情况：①不正确的整定计算定值、定值的配合不合理。②装置的一些隐形故障，如元件老化失效、超期服役、元件损坏、各插件接触不良等。③二次接线端子松动，接触不良。④检修人员、运行人员误碰、误动保护设备。⑤保护装置未严格按校验规程校验。⑥二次回路的寄生回路。⑦保护设备运行环境差。⑧检修、运行人员对设备维护不到位等。

3、典型隐形故障案例分析

3.1不正确的整定计算定值、定值的配合不合理

1）事故经过

2012年8月21日下午15时15分，小湾电厂由于主厂房桥机滑线破损B、C相短路，400V、10kV厂用电保护未动作，导致高厂变过流II段保护动作，引起#5、#4机组停机。

2）事故原因及分析

在发生短路之后，保护未动作原因为：桥机进线电源开关本体保护整定值偏大，保护未动作。400V第一组公用电b段进线开关4402本体保护整定值偏大，保护未动作。10kV第一组公用电b段电源变402B保护装置整定值偏大，保护未动作。10kV保护整定、计算时灵敏度低，引起保护配合不当，最终导致越级至5号高厂变过流II段保护动作。因桥机电源取自第一组公用电b段，由10kV5段00505开关供电，5号机高厂变过流保护II段动作将0051切除之后，4、5段厂用电备投动作，4、5段厂用电经0050联络开关联络运行。此时由于故障点尚未切除，引起4号机高厂变过流II段保护动作。

3）整改措施

针对事件发生经过，小湾电厂专业人员进行了全面的回顾，深刻分析了事件发生的原因，认真查找运行设备的安全隐患和薄弱环节以及安全管理存在的不足，并详细制定了整改措施和防范措施，抓紧推进对全厂厂用电保护定值、跳闸逻辑进行复核，对匹配不当的定值进行调整，杜绝此类隐形故障的再次发生。

3.2装置元件超期服及损坏

1）事故经过

2012年8月17日19时54分，海口电厂220kV母联开关2200运行中跳闸。运行人员检查其控制屏、母线保护及机组未发现任何动作信号，一次设备无故障现象，在GIS室220kV母联开关2200就地汇控柜有“三相不一致”信号掉牌。检查发现220kV母联开关属于二次回路故障造成的误跳闸。母联开关跳闸后，其控制屏事故音响发出。母联开关操作箱跳闸继电器1TBJ外壳老化积灰，跳闸接点间绝缘下降导通，导致母联开关跳闸。

2）事故原因及分析

专业人员对拆下的1BTJ继电器进行检查试验，发现继电器接线端子1BTJ-12（101`）、1BTJ-14（109`）之间有裂缝，裂缝之间的杂质导致端子之间绝缘降低（0.9MΩ），正电源经1BTJ-12（101`）、1BTJ-14（109`）端子直接引到C相第二组跳闸回路，造成母联开关运行中C相跳闸。

3）暴露问题及防范措施

本次事件主要暴露出海口电厂维护部到位，保护超期服役、超期未检、风险分析及防控措施不到位等问题。各级单位在对保护风险有准确认识的基础上，应积极主动地在保护检修及特维工作中推进风险管控工作，各级单位均有责任主动揭示风险并及时采取应对措施以管控风险，对风险管控工作要做到不等、不靠。各级单位均应杜绝保护检修工作安排不合理、保护漏检、特维工作不到位等内部管理原因造成的风险管理失控。

3.3设备责任界面划分不清，操作不规范

1）事故经过

1986年7月3日16时16分吉林电业局铁东变电所倒闸操作，恢复220kV母线固定连接。运行人员在拉开220kV母差保护三极隔离开关时，因带有正电源的固定三极隔离开关的螺丝窜出，误碰到220kV母差保护跳闸回路，造成220kV母联断路器跳闸。

2）事故原因及分析

◆该220kV母差保护是1986年5月10～20日检定的，试验人员对盘内线头及螺丝都进行了检查和加紧，但由于对三极隔离开关固定螺丝的管辖分工概念不清，故对三级隔离开关检查不细，三极隔离开关固定螺丝早已窜出的隐患没有及早查出，是发生事故的主要原因。

◆运行人员在拉三极隔离开关前，没有对三极隔离开关进行检查，早已窜出的带正电的螺丝误碰起动220kV母联断路器跳闸继电器MLJ回路，造成220kV母线差动保护动作，跳开220kV母联断路器，是发生事故的直接原因。

3）暴露问题及防范措施

继电人员与运行人员对设备的维护分工要有明确的划分，消灭管辖分工概念不清的死角，防止因设备分工不明造成事故。应对端子排20cm以内进行全部细致的检查，对经常操作的连接片、隔离开关、重合闸试验按钮应加强检查维护，加强复查，将隔离开关固定螺丝焊死，运行人员操作时，应先检查后操作。

4、隐形故障防范措施

通过对上述造成隐形故障的多种原因分析，继电保护及二次回路隐形故障是完全可以预防的。关键的问题是必须加强设备管理，严格执行规章制度，建立健全设备的基础技术台帐。作到设备维护、检修到位，人员工作到位，将设备的一些细微变化记录在案，对运行设备的变化情况进行对比分析，找出存在的问题，有针对性的进行处理。尽量降低设备隐形故障的危害，使系统和电气设备避免大规模的事故。

综上所述，在现代电力系统的管理中，对继电保护装置的管理是一项十分重要的工作，不能掉以轻心。对于二次回路干扰源所引起的继电保护装置事故，相关技术人员应该充分认识到这种事故的危险性，并在工作加以预防，一旦发生事故要立即采取措施处理，以保证电网系统的安全、稳定运行。

参考文献：

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[2]邓皴，肖泽宇．加强电力系统二次回路抗干扰措施[J]．城市建设理论研究（电子版），2011（35）．

[3]祝建斌，吴闽芳．电力系统二次回路抗干扰措施浅析[J]．城市建设理论研究（电子版），2011（31）．