变电运行中二次回路运行异常原因及处理措施

变电运行中二次回路运行异常原因及处理措施

吕井龙

国网通辽供电公司 内蒙古通辽 028000

摘要：变电站是向用户输送电力的重要设施，其运行的安全性、稳定性直接影响着电网的正常运行和用户的用电体验。目前变电运行中二次回路运行异常原因主要有指示仪表故障和中央信号装置故障。为此，工作人员应结合实际，通过试投入法、逐级分段测量电压法、对地故障检测法、导通法和检测电压法等短路或短路检查方法，清楚查明故障点，分析故障原因，并采取有效措施及时解决二次回路运行异常情况，以确保我国电网的稳定、安全、可靠运行。

关键词：变电运行；二次回路；运行异常；原因；处理措施

1二次回路的基本概念

在电力系统中，电能的传输依赖于大量的电气设备，而根据电气设备功能不同又可分为：一类是负责发、输、变、配电作用的一次电气设备；另一类是具有控制、检测、保护等功能的二次电气设备。这里所说的二次回路便是由二次设备依照不同功能需求组建起来的，在电力系统继电保护、自动控制、远程操作、状态监测等发挥重要作用。尽管说二次回路并不直接参与电能供应过程，然而其在电网安全方面的作用是不可替代的。通过对二次回路进行设计，可使其具备独特的功能，其最基础的便是设备状态的检测，在实际应用中，当检测到一次设备出现故障后，通过发挥二次回路的监测及控制功能，能够在检测到故障信息后，及时断开一次回路电源，有效遏制故障扩大，当然，其前提是二次回路工作正常。同时，二次回路的结构更加复杂，是由众多二次装置及接线构成的，而且二次回路的设计最为重要，有着独特的设计图形符号，还要执行统一的技术标准，保证二次回路的标准化设计。由于二次回路主要起到运行监测与控制等作用，不应随意的停止其运行，在电力系统中要求时刻维持其运行状态，以应对各类潜在的设备故障威胁。

2电力系统电气二次回路的故障分析

（1）电压互感器二次回路故障。电力装置电气二次回路的异常类型相对复杂、异常因素也有很多，当中，电压互感器的二次短路是比较常见的一种二次回路异常。二次短路会令电压互感器中的熔断器受到破坏，造成快分开关跳闸，保护设备也必然会断线。所以，假如电压互感器二次回路产生断线故障、接触不良后，保护设备亦将很快无法使用，此亦表明了电压互感器在产生断线异常后，正常的异常提醒信号难以启动，此亦造成工作职员较难及时得知二次短路异常。所以，电力检修工作者一定要对电压互感器的定期检修予以关注，防备由于二次回路异常而造成的电力安全事故出现。

（2）电流互感器二次回路故障。除去电压互感器二次短路外，电流互感器的二次侧开路、多点与地面相连亦是通常会出现的二次回路异常。在电流互感器产生二次侧开路后，回路仪表会直接的下降到零点，假如回路仪表是时有时无的，则表示二次回路中存在半开路异常，也就是二次回路中一些线路接触不良。此外，二次侧开路不但将造成回路仪表指示不正常，还有可能将导致电流互感器震荡并产生噪音，一些时候在二次元件的线头处、端子产生点火、放电、浓烟滚滚等问题，如果严重，将造成火灾事故。

（3）继电保护与控制回路故障。电力装置的关键回路是断路器控制电源，假如产生异常则将造成正常操作难以实施；而就继电器来说，假如缺少控制电源则将造成智能控制结构发出信号。有很多导致断路器回路异常的因素，例如二次回路短路、控制电源关闭、线路接触不良、二次回路未能有效管理等均将造成断路器异常。在产生二次回路异常后，断路器难以发出回路断线指令，进而造成电路不能正常合闸和跳闸，从而造成更为严重的电力安全事故。

2变电运行中二次回路运行异常的处理措施

(1)故障信息与继电保护技术

要知道，继电保护技术的关键在于故障信息的识别，通过采集和分析明显故障象征来找到故障判据，而故障信息的深度挖掘，能够为我们提供更加灵敏和可靠的跳闸依据，这也是继电保护技术发展的基本动力。传统故障信息的识别主要是工频量和谐波分量，对于保护所用故障象征判据的获取已然可借助合理的二次回路设计得以获取。然而当前故障信息的识别已发展为暂态信息，并且各类基于暂态信息的控制算法获得实际应用，但暂态分析在实用中对检测装置有较高要求，暂态保护也成为今后继电保护发展新方向。

(2)信息网络技术的应用

传统继电保护是基于模拟量和数字量的，而随着信息网络技术的应用，各类保护及控制装置能够按照主设备的分布进行安装，使其具有全分散的特点，这样使得继电保护配置更加的灵活，并且主要有两类分散模式：一是将保护系统进行单独设置，而将控制及测量回路进行组合优化；二是将三者全部合一，达到变电站综合自动化控制效果。信息网络技术已成为智能电网建设的重要基础，先进智能保护技术的实现往往也是建立在信息网络技术上的，所以发展信息网络技术极为关键，甚至影响智能电网建设与发展进程。

(3)神经网络算法的应用

随着电力系统愈加复杂，产生了许多非线性问题，具有较高的分析难度，再加上网架结构日趋复杂，通过采用神经网络算法，能够较好的解决大电网下的网络线损、暂态分析等非线性问题，还能对系统潮流做到有效的预测。在继电保护发展历程中，神经网络的应用起于二十世纪八十年代，其典型特点是运算量较大，要求同时进行大量数据的采集与分析，对其实际应用带来较大阻碍，需建设极为庞大的网络通信系统。而现阶段，计算机网络技术更加成熟且高效，电网运行数据计算效率显著提升，也使得神经网络算法具备实用化要求，在潮流计算等领域有更多应用，同时也使得继电保护具备了智能化的特点。

(4)自适应继电保护

运行中的电力系统，其运行方式及故障状态还在持续变化，传统继电保护采取的是固定值，难以及时适应电网变化，存在不安全隐患，而自适应保护的提出，正是基于这一问题，能够更好的适应系统变化，其保护效果得以提升，特别是当前大量分布式电源的接入，使得电网潮流具有很大不确定性，而且电源出力、用户负荷等也是不断变化的，自适应保护具有实际应用价值。现如今，自适应保护基本实现了整定值的在线计算，能够自主根据电网变化来修改整定值，也减轻了继电保护维护工作量，有着较高应用价值。

(5)暂态保护

该保护的关键便在于故障暂态信息的提取与分析，能够实现故障测距、类型判断等功能，也是新兴继电保护典型代表。在电力信号中，基态与暂态是相对的，但均包含着表征故障的相关信息，只有在有效获取的基础上，才能将其用于保护技术。由于许多故障信息隐藏在暂态信号之中，而传统的基于工频信号的保护装置，对于暂态高频信号是直接滤除的，暂态保护功能的实现主要是依靠高频检测装置来提出高频暂态成分，然后借助于控制算法来进行分析，从而达到暂态保护的目的。

结束语

二次回路系统是由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路系统。主要包括断路器和隔离开关回路、继电保护回路、操作电源回路和测量回路等，是变电站中最为复杂的系统之一。该系统结构复杂，接电难度越大，接线复杂，很容易在运行中出现异常和故障，影响电网的正常运行。为此，相关电力人员有必要研究变电运行中二次回路运行异常原因及其处理措施，以保证我国电网的稳定、安全、可靠运行。

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