继电保护相关二次回路的在线状态检测技术胡玮

继电保护相关二次回路的在线状态检测技术胡玮

(宁夏送变电工程有限公司宁夏银川750011)

摘要:计算机技术,电力电子技术以及现代通讯技术的快速发展使得电力系统中二次设备的状态检测成为了可能。以状态检测替代传统的周期检测,能够有效减少设备的停运时间,提高设备运行的可靠性和稳定性,同时也能够减少设备检修的工作量和费用。大量的研究实践表明,继电保护二次回路问题是引发保护系统事故的主要原因,但是由于其相对复杂,想要对其实行有效的状态检测是非常困难的,需要相关技术人员的深入研究。因此,引入在线状态检测技术,对电力系统进行诊断和检修,成为一种必然趋势。

关键字:继电保护二次回路在线状态检测技术

一、继电保护二次回路检测的必要性

1.1继电保护二次交流电压回路放方面

在某220kV变电站开展节前保电专业巡查过程中,发现某220kV线路微机光纤闭锁保护采样正常而打印采样报告存在二次电压波形发生明显畸变现象,二次检修人员联系保护厂家技术人员认证分析原因,确认可能存在二次电压回路N600虚假或断线现象。由于二次电压回路三相对称,自产零序电压受三次谐波分量存在的影响,二次电压波形畸变并不满足保护装置PT断线等告警条件,故保护装置无报警信息,监控后台也不会有相关报警信号。早起继电保护装置并无电压波形畸变告警功能,只有在新型“六统一”保护装置应用后才有电压波形畸变告警功能。立即组织人员将上述保护回路检查消缺,处理检查完毕后,再次打印保护装置的交流采样报告,二次电压,电流波形正常,及时消除了可能造成220kV新线路保护不正确跳闸的重大隐患。

1.2继电保护二次交流电流回路方面

在进行220kV变电站继电保护设备巡检和定制压板专项核查工作中,发现220kV第一套母线保护大差电流为IA=0.05,IB=0.1.1,IC=0.048;,而I母小差电流,IA=0.013,IB=0.099,IC=0.018时存在差电流异常现象,进一步检查各个单元间隔采样值,发现该间隔电流采样B相电流为0,A个单元间隔采样值,发现该间隔电流采样B相电流为0,A相和C相电流分别为0.098A和0.101A。用钳形电流表测量发现该间隔B相电流外回路输入实际电流为0.088A。因此判定第一套母线保护电流插件存在故障,立即申请将第一套母线保护停用检查。

二、继电保护二次回路的在线状态检测技术

2.1交流二次回路

(1)双重化配置保护装置:在我国电网运行的相关规范中规定,220kV及以上系统的电流电压互感器应该提供两组保护用二次线圈,使得双重化配置保护的交流输入回路能够相互独立。考虑到系统观测的同源性,以继电保护信息系统对双重化配置保护装置中的电压和电流进行采集,结合采集到的数据进行分析,若两套保护装置的相对误差在允许范围内,则其处于正常工作状态;若相对误差超出允许范围,则认为至少有一套保护的交流二次回路出现了异常,需要进行设备的状态检修工作。

(2)单重化配置保护装置:主保护与后备保护分开配置的单重化配置保护,交流二次回路应该相互独立,分别接入两套不同的保护装置。可以分别对主保护和后备保护进行相应的采样和误差分析,单重化配置保护可护进行相应的采样和误差分析,单重化配置保护可以通过对测控设备、保护装置等的交流采样值进行采集,实现误差的分析,从而判断交流二次回路的状态是否正常。

2.2开关量输入二次回路

通过开关量输入二次回路,继电保护装置能够对保护的动作信号、加速信号、闭锁信号以及断路器的分合闸位置信号等进行采集,而这些信号直接关系着继电保护装置功能逻辑的正常运行。开关量输入二次回路在线状态检测有以下两种方式

(1)单套保护装置:为了确保电力系统出现故障时,继电保护装置能够可靠动作,应该在保护中引入母差保护动作、失灵保护启动等,这些开关量对于继电保护装置的动作有着直接的影响。在单套保护装置中,加入相应的保护动作性超时判断逻辑,就能够实现对相应开关量输入二次回路的在线状态检测。同时,继电保护装置可以通过增加功能逻辑及开关量输入回路的方式,实现对一次设备辅助接点的状态检测:如果条件允许,可以在状态检测过程中,以电流量作为辅助判据,将会有更好的效果。

(2)双套保护装置:按照国家电网公司提出的“六统一”设计原则,可以将失灵启动开入、断路器辅助接点等开入量二次同路同时接人到双重化配置保护中,同一间隔的两套保护所对应的开入量状态应该保持一致。利用保护信息系统,可以实现对双套配置保护所采集的同一间隔开入量进行相应的采集和分析,若两者的状态不对应,则可以判定二次回路存在异常。这种检测方法直接简单可以对各种异常状态进行检测,实现对于开入量二次回路的在线状态检测。

2.3断路器二次回路

在传统变电站中,断路器的二次操作回路主要是纯硬件回路,并不具备在线检测的条件,虽然许多技术人员相继设计了一些对断路器二次操作回路的工作状态进行检测的方法,但是这些方法都存在着各种各样的问题和缺陷。而在智能变电站中,智能终端与断路器的连接仍然是传统的硬接线模式,同样不具备在线状态检测的能力。对此,这里提出了一种二次操作回路的在线状态检测方法,在传统保护断路器的基础上,加入了断路器位置辅助接点状态作为辅助判据,能够实现对断路器二次操作回路的在线检测功能。二次操作回路的在线检测判据能够对断路器跳合闸的位置信息进行检测,结合断路器辅助接点开入量状态,能够实现对二次回路异常工况的准确定位。若辅助接点状态异常,则设备会发出相应的告警信号;若辅助接点状态正常,认为检测到的断路器位置信息真实可信,能够作为二次回路在线状态检测的判据。同时,利用该判据,继电保护装置可以实现对断路器二次操作回路工作状态的在线检测,实现对二次回路异常工况发生位置的准确判定,并将检测到的相关信息通过继电保护信息系统,传输至监控中心,从而提高断路器二次回路的监控效果和监控水平。

三、结束语

总而言之,在电力系统中,继电保护二次回路的可靠性直接关系着系统的运行安全,需要引起足够的重视。在继电保护相关二次回路中,应用在线状态检测技术,以状态检测取代传统的周期性检测,能够及时发现二次回路中存在的隐患和问题,同时实现对故障的快速准确定位,为故障的处理工作提供相应的支持,进而确保电力网络的安全稳定运行。

参考文献:

[1]齐孝辉.刍议继电保护相关二次回路的在线状态检测技术[J].山东工业技术,2015

[2]王涛,黄娜,姜胜.关于继电保护相关二次回路的在线状态检测技术的研究[J].科技展望,2016

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