电 设计 综自变电站继电保护二次回路的检测设计 冯黎兵 （四川水利职业技术学院，成都６１１２３１） ［摘要］ 为了提高变电站继电保护二次回路检测的精准度，增强变电站运行的稳定性和安全性，在分析常用二次回路 检测方法的基础上，提出了基于外加电源法的二次回路检测方法。试验表明，该方案能控制和预防二次回路 故障，提高检测的效率和准确性。 关键词 变电站继电保护互感器二次回路 中图分类号ＴＭ７７４ 电流互感器极性判断电路如图３所示。电流表指针在 ０引言 在电力系统运行过程中，继电保护二次回路的隐患和 故障是不可避免的＿１］。可造成二次回路隐患和故障的原因 有施工不规范、保护订制计算不合理、设备操作不合理等 人为因素以及回路本身元件老化、端子不牢靠、锈蚀、寄 生回路等内在因素。为了降低二次回路的故障，可通过检 测来及时发现问题¨２］，因此研究高精度、高效率的继电保 护二次回路检测技术就具有重要意义。 电池接通瞬间为正，在电池断开瞬间为负，则说明电流互 感器极性正确。该方法虽然简单，但是需人员配合且信息 传递较慢。 ｊ 图３互感器极性判断电路图 采用传统方法检测，只能依靠人工，工作量大，且检 疏漏。 １二次回路检测常用方法 二次回路又称为二次接线，是根据功能和要求对整个 变电站电气系统二次设备进行相连的电气回路ｌ３］。二次回 路的检测内容主要包括电流互感器二次侧开路检测，电压 互感器二次回路短路检测，以及更换设备后电流互感器、 测结果过分依赖于经验，因此检测过程中难免会存在一些 ２基于外加电源法的二次回路检测方法 基于外加电源法的二次回路检测方法原理为：高压设 备投运前，在高压一次侧设置几个短路点来模拟常见的电 路，获取二次回路上的电流和电压波形，并对波形进行分 析。具体操作时，将主变低压侧三相短接，检测电流互感 侧施加交流电源（３８０Ｖ），观察两侧电压和电流的变化（要 确保电流值小于差动动作电流，以避免差动保护动作）， 同时检测二次回路接线是否正确，并完成对电流互感器、 电压互感器的极性检查，进一步可实现对母差保护、高频 电压互感器极性检测和电流互感器二次绕组直流电阻 测量 。 气故障，通过外加电源的方式，与二次设备构成闭合回 通常使用万用表对二次回路进行检测。一种检测电路 如图１所示。打开保护屏的电流连片ＬＰ１，在其两端施加 １Ａ电流，并在Ｓ１和Ｓ２间连接电流表。由于电流互感器 器的端子接线是否可靠，在确认二次侧未开路后，在高压 的二次阻抗足够大，因此可认为电流都从电流表通过。电 流表显示值大于１Ａ，表示电流回路连接良好，否则表示 存在开路故障。该方法虽然以电流回路为基础，但是不能 实现对电流互感器极性的判断。 另一种检测电路如图２所示，因为保护屏内电流公共 保护和纵差保护的方向检测。 ３１ ５００ ｋＶＡ，变比为１１０ ０００／１０ ０００，短路阻抗为 某１１０ｋＶ变电站主变接线方式为Ｙｄ一１１，容量为 端Ｎ已为接地状态，所以电流将通过电流表直接与大地和 保护屏形成回路。测量时，打开ＬＰ］，在其两端施加１Ａ 电流，电流表显示值应为１Ａ，否则存在开路故障。 流 ６．２９ ，主变侧ＣＴ变比为３ｏｏ／５，低压侧ＣＴ变比为 ３ ｏｏｏ／５。经计算，主变高、低压侧额定电流分别为 ９．１ｌ、９９．８８Ａ。经折算，主变高、低压侧二次侧短路电流 分别为０．１６、０．１７Ａ。由于短路电流仅为０．１Ａ左右，因 １６５．３４、ｌ ８１８．７０Ａ，高、低压侧一次短路电流分别为 此检测系统需安装精确度较高的电压表。通过外加电源进 图１万用表检测电路１图 图２万用表检测电路２图 行检测的方法具有很强的实用性和灵活性，可直接检查主 收稿日期：２０１６—０６—２０ 作者简介：冯黎兵（１９７２一），副教授，研究方向为电力系统自动控制、智能一次设备。 ５０ ｌ ＷＷＷ．ｃｈｉｎａｅｔ．ｎｅｔ ｌ中国电工网 电气设计 变差动的二次回路，且无需万用表，只观测保护装置电流 即可。 ３８０Ｖ电源，通过电流检测设备检Ｎ：－次侧电流的幅值、 波形，还可验证母差保护、高频保护等的方向。在中性点 为连接的情况下，设置ｋｚ、ｋ。点为短路点，在中性点上施 加三相交流电压，测量二次侧的电压幅值、波形，检Ｎ－－－ 次回路的正确性。可只施加上述三相交流电压中的一相来 下面以发电机组启动回路为例说明二次回路的全面检 测，发电机组启动电路如图４所示。设备投用前，在变压 器低压侧ｋ。、ｋ。点设置短路点，在高压侧ｋ 点外施加 模拟三相不对称故障，检测零序回路的电压、电流的幅值 和波形情况，以校验零序回路的正确性。 ３结束语 基于外加电源的二次回路检测法不仅满足了二次回路 的检测要求，还可实现对各种继电保护方向的验证，相比 于传统检测方法，检修精准率增强，工作量减轻。 参考文献 ［１］周大洲，张国辉，李静，等．交流二次回路检测方案探讨［Ｊ］． 电工技术，２０１２（７）：３６，３７ ［２］李建平．变电站调试对二次回路隐性故障的影响分析ＥＪ］．电 子科技，２０１３（６）：６４，６５ Ｅ３］韩平，赵勇，李晓朋，等．继电保护状态检修的实用化尝试 ［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０（１９）：９２—９５ Ｅ４３戴志辉，王增平．继电保护可靠性研究综述ＥＪ］．电力系统保 护与控制，２０１０（１５）：１６１—１６７ 图４发电机启动电路图 （编辑杨正君） （上接第４９页） 护（采用开关ｃＴ），保留小差保护（采用套管ＣＴ）。此时主 变差动保护范围缩小，旁路开关ＣＴ至主变变高套管ＣＴ 间引线以及ｌ１０ｋＶ开关到主变中压侧套管ｃＴ间引线没有 快速保护，该区域发生故障时主变差动保护将拒动，无法 快速切除故障。 可靠性降低，导致线路发生高阻接地故障时主保护可能无 法快速跳闸，同时需要临时更改定值时无法退出保护进行 定值更改，造成保护运行灵活性下降。单套运行的主保护 拒动也影响系统稳定性及故障快速切除率考核。 风控措施：对于计划性的工作，若代路时间超过２ｈ， 则代路前将相间距离ＩＩ段时间定值缩短至０．２ｓ，接地距离 ＩＩ段时间定值缩短至０．４ｓ。通过缩短后备保护时间定值， 可减少单套保护运行风险。 风控措施：对于具备停电条件的变压器，应直接停 电，不考虑旁路代路运行；若无法停电，则须采取变高、 变中两侧同时代路的方式，利用两侧旁路保护距离Ｉ段保 护临时充当开关ＣＴ到套管ＣＴ间引线的快速保护。 ３结束语 代路操作和代路运行期间存在的风险，在某些特殊故 障情况下，可能造成故障切除慢、事故范围扩大，影响系 统稳定运行等，因此电网运维和管理部门需从电网整体风 ２．２．３变高引线故障造成两台主变跳闸 主变２２０ｋＶ高压侧开关代路情况下，２２０ｋＶ旁路 ２０３０开关ＴＡ到主变２２０ｋＶ套管ＴＡ的引线故障时，虽然 ２０３０旁路保护屏的距离保护能在０．１ｓ跳开２０３０开关，但 是短路电流经另一台主变的变中一１１ＯｋＶ母联一本主变变 中流到故障点，导致同一ｌｌ０ｋＶ母线上的另一台主变三侧 跳闸。 险控制角度出发，对代路操作和代路运行期间可能存在的 风险做出充分评估，并采取相应的预控措施，将风险控制 在可接受范围内。 参考文献 Ｅｌｉ范锡普，熊信银．发电厂电气部分ＩＭ］．第３版．北京：中国电 力出版社，２００４ 风控措施：主变２２０ｋＶ高压侧开关代路时，被代路的 主变中压侧需单独挂一段母线，正常运行的两台主变中压 侧挂另一段母线，可避免同时跳开同一母线上的另一台正 常运行的主变（通过跳ｌｌ０ｋＶ母联开关隔离故障）。 ２．２．４线路保护可靠性及灵活性下降 线路开关代路运行期间，只有一套线路主保护运行， ［２］曹海红，柴钰．电气主接线的设计ＥＪ］．大众科技，２００８（４）：２５— ２９ （编辑杨正君） ２０１６Ｉ １１（Ａ）期Ｉ ５１
