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摘 要：随着电力系统的发展，提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。继电保护是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行, 防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。文章针对差动保护使用的性能优势及其二次回路故障造成的不利影响等问题展开分析，提出了处理故障的有效方式。
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关键词：继电保护；故障；二次回路；检修
中图分类号：TM77 文献标识码：A
0前言
电力系统中的二次回路结构组成较多，其包括：测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、操作电源回路、断路器等所有的低压回路，由于回路结构的特殊性，其在电力系统运行过程中也发挥了多项功能优势。但最近几年的运行检测发现，继电保护二次回路在运行中出现了各种问题，导致了线路结构受到损坏。“差动保护”是继电保护的主要形式，对其研究有着重要的意义。
1继电保护对电力系统的作用
为了构建良好的电力系统运行秩序，在设备运作期间必须要配备相应的运行保护。继电保护在电力系统出现故障时能够及时检测故障发生的因素，并判断故障的具体位置，向技术人员发送报警信号等，为故障问题的处理创造了条件。其优势体现在：
①维护安全。最近几年对系统设备采取旧保护方式的设备，不仅故障发生率较高且给操作人员的安全也带来威胁。继电保护技术在数据信息安全性能的保护上作用显著，可有效避免外界因素干扰造成的装置受损等。当电力系统正常运行之后，继电保护装置可以实现有效的防范监测。
②投资较少。继电保护装置本身的材料质量较小，产品重量一般都比较小。这就给电力行业施工创造了有利条件，在电网运行期间结合新建的传输通道，大大降低了电力系统占据的空间。继电保护产品质量的减小对于系统安装施工的操作效率提升也有帮助，可显著降低电网运行的成本投入。
③性能优越。随着社会科学技术的发展，继电保护装置的这种材料属于绝缘物质，在使用过程中很难受到外界腐蚀作用的影响。在今后的各项电力设备运行技术发展阶段，继电保护装置产品的性能会变得更加优化，其“能力强”主要表现在抵制干扰、增强绝缘、防范电磁
等方面。
④安装便捷。根据市场调查数据显示，我国市场上销售的继电保护产品的内部结构都在积极优化升级。高科技的继电保护产品带来的是故障诊断的高效率，同时在电能消耗上要比其他保护装置低得多。同时，继电保护装置在安装过程中操作方便，技术人员只需安装电气图纸操作即可。
⑤检测故障。从根本上看，继电保护是在电力系统的设备或元器件出现故障之后，对系统实施报警以提醒值班人员处理。另外，还可以对控制的断路器发出跳闸程序操控指令，以及时中断各受损设备的运行，从而达到保护设备或元器件的效果，这种高性能的故障防范功能是其他设备无法实现的。
2 二次回路故障的破坏作用
差动保护装置在发生故障之后不仅会对其他相关设备的运用造成不利影响，也会阻碍整个电力系统的有序运行，大大降低了整个电网系统的运行效率。差动保护发生故障后造成的危害涉及到多个方面，从实际运行状况看，差动保护故障带造成的危害主要表现为：①破坏数据。这里的“误差”主要是针对电能表而言，在电网操作运用期间需借助电能表对整体能耗大小实施测量。企业也是按照电表上的数据来缴纳实际费用，而差动保护受损之后则会影响到测量数据的准确性。如：受到其他装置的干扰下常会出现不同程度的数据调动，对电网系统带来的影响较大。②破坏线路。二次回路是电力常见的线路连接，如图1所示。对于情况严重的差动保护故障，其会阻碍差动保护装置功能的正常发挥，大幅度降低了差动保护的切断线路的能力。这些会引起线路短路问题，程度严重时导致了差动保护结构错乱，若故障在长时间内得不到解决，也会因此影响到电力系统二次回路的运行。
图1 二次回路示意图
③破坏能耗。差动保护故障出现后带来的直接影响则是差动保护受损，一般都表现在铜损、铁损量方面。该问题会导致差动保护运行效率降低，带来较大的噪声音量，给变电站操作人员的正常工作造成干扰。另外，差动保护耗损的变大也增加了电力系统的能源消耗，不利于各类电网的长期运行。
④破坏安全。电力系统中的故障是造成差动保护故障的场景因素，其会利用静电、电磁等方面的感应，对电力系统作业产生强大的干扰，引起电力系统运行的误操作。差动保护装置在发生故障之后容易引起不同的电磁反应，给差动保护正常作业的安全运行带来影响。
⑤破坏容量。故障发生之后电力系统的容量会出现不同程度的降低，如差动保护、断路器、电缆等，这些方面的功能指标异常后会促使电力设备的老化。情况严重时短时间作业内会损坏电力设备，中断设备的正常运行。由此破坏了电力生产的安全性，后期的电力系统运行会遇到各种阻碍。
3差动保护二次回路检修方法
差动保护是继电保护的常用方式，也是保护电力系统正常运行的重要设备。为了让差动保护作用得到全面的发挥，技术人员或操作人员在调试、控制差动保护设备时必须要注意多个方面的控制，为差动保护设备营造一个良好的运行环境。通常，对差动保护二次回路故障采取的处理措施多数是对电流、互感器等方面实施优化调控。
①负荷检修。负荷过大给电流互感器造成的影响是超荷载运行，长时间运行下去会减短电流互感器的使用寿命。因而，差动保护运行时要对电流互感器的负荷大小严格控制，根据实际运行需要适当降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的方式：降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等，同时定期检查互感器的实际状态。
②质量检修。市场销售的电流互感器产品种类较多，具体使用时还是要结合具体的系统保护方式选择。对于测电流过大的继电保护装置，在差动保护过程中则可以选择带小气隙的电流互感器，该装置的铁芯剩磁小，这一特点会使得电流互感器的饱和难度加大，提高了差动保护装置的性能。该类互感器的励磁电流小，对失衡电流也有控制作用。
③电流检修。电流互感器是决定差动保护效果的重要元件，也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用期间，要对互感器的使用型号合理选择。最好使用差动保护专用的D级电流互感器；在经过保护装置外围的稳态短路电流时，电流达到最大值
后需将差动保护回路的二次负荷控制在10%误差内。
④保护检修。除了电流差动保护之外，遇到一些操作难度较大的情况时也可以适当变化差动保护的形式。比率差动保护则是差动保护运用较多的一种，将其运用于二次回路检修中也能发挥良好的故障诊断性能。比率差动保护的运行方式：当经过继电保护回路的电流值增大时，不断增强装置保护的性能，以防止故障期间保护装置出现误操作、误动等现象。
4 搞好系统回路的检查工作
电力系统是差动保护二次回路正常运行的前提，在实际运用过程中必须要对电力系统实施严格的控制管理，通过对系统的更新升级来增强运行性能。实现电力系统的更新应该根据收集到的各项数据信息进行收集、分析、处理、归纳，以从多个方面的控制继电保护装置的有序性。
①回路结构检查。分析数据信息是电力系统操作的必经环节，差动保护涉及到的电力信息是多方面的，这就需要做好不同信息的分类处理。系统分析可以实现电力自动化操作，对相关信息处理后结合文字、符号、图表来描述信息结果。系统分析包含系统界面、内部接口、功
能等。可以通过模拟仿真来检查系统中的继电保护情况，如图 2 所示。
②回路功能检查。新时期我国工业运用的电力系统是高性能的装置，在规划系统时要掌握具体的系统功能分配。引进操作系统前电力要弄清系统用于处理哪些传输信息，然后对硬件资源、系统模块结构图、模块设计说明书等方面综合考虑，最后由编程人员完成系统结构的编排设计。
③回路调试检查。当操作系统基本模型出来之后，技术人员要对设计好的电力系统进行模拟调试，通过计算机网络模拟来发现系统存在的不足之处。技术人员在安装系统后也要适当调试操作，对用到的数据库、软件、图形等都合理调试一番，确认无误后才能投入到差动保
护运作中。图形等都合理调试一番，确认无误后才能投入到差动保护运作中。
图2 继电保护的模拟仿真
④回路操作检查。电力系统在运行阶段会遇到各种异常故障，影响了系统内部结构性能的正常发挥。在构建操作系统时应注重系统检查环节的布置，通过安装相关的检测装置对系统实时检测，及时掌握数据信息的具体状况，根据差动保护二次回路的实际需要设计方案。
5 结 语
综上所述，继电保护在电力系统中发挥了重要的作用，不仅维持了系统的正常运行，也保证了系统内部各项装置的有效运行。电力企业在充分认识继电保护作用的同时，也要做好相关保护装置的故障处理。差动保护作为继电保护的重要形式，对其二次回路故障进行检修分析，可以为其他继电保护装置提供指导。
参考文献：
[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛．、
[2]何世恩，李成学，漆柏林，等.继电保护装置缺陷分析及提高运行水平的建议[J].电力设备，2006.
[3] 张晓春，汪祥兵，张华，等.基于 LabVIEW 的微机保护装置培训系统研究与实现[J].电力系统保护与控制，2009.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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发表于 2018-7-16 16:01:47