继电保护二次回路绝缘现状分析及对策

继电保护二次回路绝缘现状分析及对策

崔雯钰

天津华电南疆热电有限公司  天津  300450

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，继电保护工作越来越受到重视。继电保护二次回路绝缘破坏可能造成继电保护误动或拒动，影响电力系统稳定运行。本文首先分析了继电保护与二次回路基本原理，其次探讨了常见二次回路绝缘薄弱点，最后就二次回路绝缘测试进行研究，以供参考。

关键词：绝缘；直流失地；绝缘强度

引言

现今，由于各厂站的建设规模越来越大，所使用到的设备和二次线缆也越来越多，若运行中的继电保护设备和二次回路的绝缘薄弱点被击穿破坏，会造成二次回路直流失电、跳闸触点高阻导通、交流电流/电压回路两点或多点接地等故障，进而引起被保护的设备运行异常、误跳闸或区内故障拒跳闸，更有甚者可能引发火灾，进而破坏电力系统的安全稳定运行。二次回路的绝缘薄弱点往往不是一经送电即出现故障，而是缓慢的击穿过程，运行中不易被发现，因此也容易被人忽视，导致隐患不容易在第一时间被发现。所以，在厂站新安装调试或日常定期检修时，加强对继电保护设备及二次回路的绝缘测试，及时发现绝缘不良隐患至关重要。

1继电保护与二次回路基本原理

继电保护工作的基本原理，是在电力系统出现短路等非正常运行情况时，继电保护动作数学模型可快速判断电气量的变化，并结合其他设备仪器获取的数据信息，完成对电力系统的有效保护，避免电力短路问题影响其他支路。

2常见二次回路绝缘薄弱点

2.1基建或技改时施工单位安装工艺质量不过关

例如：电缆二次接线施工中，施工人员割电缆头时用力过猛，割破电缆芯线绝缘层；热镀锌钢电缆保护管管口毛刺和尖锐棱角未打磨光滑，在二次电缆穿管时刺破电缆；窄小密闭空间内防火防潮封堵材料放置过多误碰接线端子，该情况多发生在变压器本体各压力继电器接线盒内；户外高压互感器接线盒至地面电缆沟的热镀锌钢电缆保护管管口两端未封堵或封堵不严密，运行时电缆沟中水汽通过保护管进入互感器接线盒内聚集。

2.2二次回路接线方面

二次回路接线工作中最大的问题是接线错误，接线端子很难被有效地固定，从而导致接线端的接线质量下降。二次配线过程中出现错误，导致二次环的不稳定，从而严重地影响了继电器的保护效果。同时，造成二次线路出现故障的主要原因是相关工作人员在实施线路工作过程中所采用的操作方法。因此，有关部门必须加强对技术人才的管理和训练，以提升他们的业务技能和技术技能。

2.3二次回路设计或布线路径及空间位置布置不合理

现场调试中常发现由于设计人员疏忽大意，二次回路发生两组直流电源在遥信回路中交叉、互串的现象，特别是两组公共端交叉使用；或是同一继电器、机构本体辅助触点相邻近的两副触点分别接入不同组别直流回路，甚至是设计分别接入直流和交流回路，造成两组直流电源、交/直流电源间相互感应产生有源互串现象。

2.4继电器保护和控制回路故障问题

在电力系统中通常有着大量的回路，断路器控制电源回路是其中的一种，若发生故障问题极可能造成正常操作难以开展。如果控制电源发生了故障问题，那么就可能是继电器无法工作，进而造成自动控制系统难以实现相关信号的发送。断路器故障问题发生的概率相对比较高，造成这种问题发生的主要原因是控制电源关闭、线路接触不佳以及二次回路短路故障问题等。如果发生了二次回路故障，那么断路器将难以正常工作，无法实现对回路断线信号的发送，进而造成电路合闸和跳闸操作难以执行，最终引发严重的电力事故。

2.5运行环境恶劣造成二次回路绝缘强度下降。

高温高湿环境下，二次回路电缆经过长年运行，绝缘层严重老化开裂破坏；或者是由于金属软管老化损坏，雨水通过破损口顺着软管流入设备接线盒造成绝缘击穿事件；温度分布不均的封闭空间内，空气中水汽达到过饱和时，高湿空气就会在温度较低的绝缘材料表面凝露，致使绝缘材料绝缘性能下降；振动设备的二次电缆长期受振动磨损、拉扯等外力作用破坏电缆绝缘。例如：余炉定排泵电机常年下潜在热水泵坑，电机接线处需要绝对密封，不等有水渗入，电机电缆需要耐高温，绝缘等级达标，以防止电机发生短路故障。

3二次回路绝缘测试

测试时应注意的安全事项如下：1）被测设备应断开电源，电容设备应充分放电，以保证人身安全和测量准确。2）遥测过程中，被测设备上不能有人工作。3）测量电容较大的电动机、变压器、电缆、电容器时，应有一定的充电时间，且容量越大，充电时间越长，一般以兆欧表测试1min后的读数作为标准。测量完成要立即进行放电，以保证安全。放电的方法是将测量时使用的地线，从兆欧表上取下来，在被测量物上短接一下即可。4）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘，只有在设备不带电且不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。5）兆欧表未停止转动（数字型兆欧表为按下停止按钮）之前，切勿用手触及设备的测量部分或兆欧表接线柱。拆线时，也不可直接触及引线的裸露部分。参考GB50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》和DL/T995—2016《继电保护和电网安全自动装置检验规程》。二次回路绝缘测试结果要求：①采用1000V电压等级兆欧表测试，各回路（除信号回路）对地绝缘电阻应大于10MΩ，信号回路对地绝缘电阻应大于1MΩ，所有回路对地绝缘电阻应大于1MΩ；②对于弱电源的信号回路，宜用500V兆欧表。装置绝缘测试结果要求：采用500V电压等级兆欧表测试，各回路对地绝缘电阻应大于20MΩ。检修人员除了按检修规程要求项目进行试验外，同时应特别注意测试时的人身和设备安全事项，还应对被试回路做相应甄别。据现场经验，装置的绝缘破坏情况概率小，仅在积尘多且空间湿度大或是有小动物进入的环境中偶有发生。试验项目中的二次回路绝缘破坏概率大，多集中在与户外本体机构或户外端子箱有关联的二次回路。一方面，应特别留意本文所提到的薄弱点并加强关注，若发现可疑异常现象应坚持不放过原则；另一方面，要重点关注涉及重要跳闸回路且回路电缆较长或一经闭合不经任何闭锁出口的跳闸触点的绝缘测试项目，该回路或触点绝缘破坏极易造成非计划停电事故。

4处理对策

4.1落实直流回路绝缘与检查工作

在解决继电保护二次回路绝缘问题时，应当突出直流回路的绝缘检查与控制，保证直流回路的整体绝缘性，避免相关线路出现越级跳闸问题。与此同时，在实际工作开展阶段，应当有效落实排查工作，以及保护接线的整改工作，保证直流回路整体运行的安全性与可靠性。在继电保护装置运行过程中，应当合理界定变压器的选跳保护时间，以保证母线的中性点可以始终处于正常水平，避免线路运行过程中出现越级跳闸问题。

4.2 落实各项管理制度

进行定检和预防性试验时按检修规程要求项目进行试验，同时应特别注意测试时的人身和设备安全事项，还应对被试回路做相应甄别。据现场经验，装置的绝缘破坏情况概率小，仅在积尘多且空间湿度大或是有小动物进入的环境中偶有发生，所以还需加强安全自动装置运行管理和防小动物管理规定。在装置绝缘测试时应主要注意被试装置安全，防止因测试兆欧表的选用不当，造成人为损坏装置的情况发生。

4.3检修排查

变电站在运行过程中，经常会出现母线电压异常、越级跳闸、绝缘击穿等问题，而导致这些问题出现的原因也较多，其中二次回路受到电磁干扰、直流接地时，也会引起上述问题要加以重视，对二次回路进行全面检修，对潜在安全隐患问题进行排查。同时，对二次回路组成部分进行检修时，可通过模拟仿真方法对回路系统中的性能数据进行验证。

结语

综上所述，随着社会经济的发展，电力系统对电力系统的运行提出了更高的要求。针对变电所二次回路的安全隐患，采用科学、合理的检查技术，及时发现故障，并采取相应的预防措施，确保二次回路的稳定运行。

参考文献

[1]张振兴.220V直流系统常见绝缘异常分析[J].集成电路应用,2018,35(12):97-98.

[2]胡利娜.变电站继电保护二次回路隐患排查技术分析［J］．电子元器件与信息技术，2020，4(9):2．

[3]陈栩.变电站直流失地原因分析及典型故障处理[J].山东工业技术,2017(14):183.