机电与维修Electromechanical maintenance
变电站继电保护二次回路故障排查探究
邝美欢
（广东电网有限责任公司江门供电局，江门 529000）
摘要：文中首先对变电站继电保护二次回路进行简单介绍，深入将二次回路故障类型及其原因，并针对不同的故障提出了相应的查找方法和解决措施。
关键词：继电保护；二次回路；电源故障；电路故障中图分类号：TM63 文献标识码：A文章编号：2095-87（2019）07-0045-02
0 引言变电站二次系统是整个变电站控制和监视的神经系统，二次回的正常与否，直接关系到整个变电站乃至系统能否正常可靠运行。当二次回路出现异常时，特别是保护控制回路发生异常时，五防实时反应一次设备的工作情况，无法切除故障，将导致事故的扩大。二次回路的工作之源，若电源出现故障将影响整个二次回路不能正常工作，危害大，影响范围广。电源故障的排查应该根据故障表象，并结合电源的种类及其特性，首先检查电源类别、然后检查和测量电源电压、极性，测量频率及参数配合、检查波形和相位等步骤来逐步排查故障。2.1.1 三相电源故障三相电源正常时表现为三个相电压相等，相位依次互差120°，其主要故障分为相序故障、缺相或者三相电压不平衡。（1）相序故障三相电源相序故障是最严重的电源故障之一，容易造成造成电机反转，以及产生巨大的冲击环路电流引发系统相间短路，对电机产生巨大的破坏作用，对电网的危害极大。现场排查相序故障时首先可根据相序标识：（回路号：U、V、W和颜色：黄、绿、红）来直观判断，但不排除相序标识错误的可能性，因此同时必须采用相位仪来精准确认。（2）电压不平衡ΔU%＝（Umax－Umin)／Uav×100%U＝（Uab＋Ubc＋Ucd）／3电压三相电压不平衡的判断，可通过测量Uab，Ubc，Uca三个线电压值，如公式（1）、（2）所示，当三个电压的电压公式（1）公式（2）1 二次回路简介变电站二次设备是指对一次设备控制、保护、调节、测试等作用的设备，如控制与信号、继电保护及安全自动装置、电气测量仪表、操作电源等。二次设备及其相互间的连接电路称为二次接线或二次回路，是指在电气系统中由互感器的二次绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆形成的电路，用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。变电站二次回路主要包括断路器和隔离开关控制回路、测量回路、信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源系统等全部低压回路。2 二次回路故障分类及查找从二次回路构成分析，二次回路常见的故障可分为电源故障、电路故障和元件故障等三种类型。2.1 电源故障二次回路的电源种类繁多，不同电路有不同的电源，可分为交直流电源、单相电源和多相电源、单电源和多电源、电压源和电流源等。每种电源又具有不同的特性，因此电源故障种类多种多样，故障现象更是多样化。电源是Umax—最大线电压值；Umin—最小线电压值；Uav—平均高，其中工装在直线流动时旋转，使焊接产品更容易加热均匀的特点，而加热过程中是从低到高加热，母材熔点受热均匀，熔点一致性使产品不会产生一个点的熔点应集力不匀。高频焊接加热均能受热均匀，使产品更好[3-4]。高频焊设备如图6所示。
3 结束语
高频焊接远高于传统手工火焰焊接，从产品质量，生产效益，产品一致性有所保证，长远分析，高频焊接后续会代替传统手工焊接。
参考文献[1][2][3][4]
李亚江.特种焊接结束及应用[M].北京:化学工业出版社,2004.
陈祝年.焊接工程师手册[M].北京:机械工业出版社,2002.李延杰,林全福.大电流接触器银触头的钎焊[J].焊接技术,2006(2):37-38.
柳英利,魏志颖,刘金涛.多头自动火焰钎焊机的研制[J].焊接技术,2002(1):39-39.
图6 高频焊设备
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差大于一定值（ΔU%＞15%）时，可判断为三相电压不平衡。但当中性点发生位移时，会出现三个线电压相等，相电压差别很大的现象。因此要留意此类情况。2.1.2 电源极性故障（1）直流电源极性故障直流电源极性故障主要是指正负极反接，将会导致电路中的仪表反向偏转甚至烧毁、直流电动机反转、电子电路（很多半导体对电源极性有要求）无法正常工作。直流电源的正负极判断可采用万用表直流电压档量程来判断。（2）交流电源极性故障交流电源的极性通常以一次绕组和二次绕组电流方向确定极性端，当一二次绕组同时为高电位的对应端，称为同极性端。交流电源的极性正确性在CT回路中尤其重要，一般采用感应法正确性。如图1所示，当开关S合上时，电压表或电流表（一般为毫伏级或者毫安级）正偏，则说明L1、K1同极端，若反转则说明L1、K1为反极端。图1 交流电源极性测试2.2 电路故障二次回路电路故障一般可分为断路故障、短路和短接故障、接地故障、联接故障、电路参数配合故障等多种故障。2.2.1 断路故障断路故障主要表现为电路非正常断开，一般是由于断线、接触不良引起的，有可能回引起过电压，断路点产生电弧烧毁元件甚至引发电气火灾。判断二次回路是否发生断路故障，可采用以下电压法、电位法、电阻法方法。（1）电压法或者电位法。当二次回路发生断路时，回路中各元件电流为零，各种降压元件如继电器等两侧不再有电压差，回路电压全部在断路点两端降落。因此，可采用万用表电压档通过测量回路中各点的电压差来确定回路中的断路点。电位法同理，断路点的一端应与电源的一端电位相同，而断路点和电源的另一端的电位一致，故可通过万用表电压档比较二次回路中各点与电源的电位来确定断路点。（2）电阻法。二次回路中负荷两端电阻为固定某值，其他各段的电阻可忽略不计视为零，而断路点两端的电阻则为无穷大。所以可通过万用表的电阻档测量回路中各段的电阻来查找确定断路点。注意一般万用表的电阻档选（Ω）档量程。2.2.2 短路故障短路故障是二次回路故障中比较常见的故障，一般是46今日自动化·2019.7
由于电路或者元件绝缘击穿或不同电位的导体被短接引起的，分为单相或多相短路、金属性短路、匝间短路等，多发生在回路中的降压元件如线圈、继电器、电阻负载、电机绕组的内部或者两端。当二次回路发生短路故障时，表现为短路点的电阻为零，回路电路增大。图2 短路故障点查找示意
如图2所示，当该回路发生短路故障时，断开回路电源，逐个测量降压元件两端的电阻。如测量元件R的两端（①，②）。若电阻值为零，则说明元件R内部短路；若电阻为某一定值，则说明元件R完好，短路点发生在元件外部。然后在测量回路中的①～③之间的电阻。若电阻值为零，则说明短路点在导线③到导线①之间，在逐步测量这之间的各点的电阻来确认故障点[1]。2.2.3 接地故障
正常的接地一般为了安全运行考虑，有保护接地和工作接地两种。而二次回路中某点非正常接地形成的故障则属于故障接地，一般是由于电路对地绝缘损坏或击穿引起的，表现为电路对地绝缘电阻大大降低或者为零。因此，
可通过欧姆表来测量电路各点的对地电阻来确认接地点。 2.2.4 其他故障
二次回路故障还有如联接故障、电路参数配合故障等。二次回路中各元件的联接是有一定顺序的，若一些控制元件的多接或者漏接，又或者三相电流回路中的三角型和星型接法的错误，都会影响回路的正常运行。而回路中各元件的参数配合也是电路正常工作的关键。如不同元件的串并接，若电感和电容元件的参数设置不当引起谐振发生，有可能回发生谐振过电压或过电流，也有可能由于电流或电压的分配不当导致回路无法正常工作[3-4]。2.3 元件故障
元件故障的表象相对比较明显，一般可通过状态分析来初步判断其是否存在故障。可通过将故障元件和同类非故障元件的工作状态、特性来进行比较，对比两者之间的差异，从而查找出故障原因。
3 结束语
继电保护二次回路的正常运行时电网系统安全稳定运行的关键，应加强对保护二次回路的管理，及时发现安全隐患和缺陷，查找故障原因并解决，提高回路安全运行水平。
参考文献[1]段慧达.继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004.[2]沈胜标.二次回路[M].北京:高等教育出版社，2006.
[3]
高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术,2006(23):67-71,87.
