继电保护与二次回路故障分析及处理对策

继电保护与二次回路故障分析及处理对
策
摘要：继电保护和二次回路在电力系统中发挥着极其重要的作用，因此应注
意对其故障的预防和控制，以免影响整个系统的正常运行。

本文对继电保护及二
次电路故障的检测与处理进行了深入探讨，并提出了一些可行的建议和思路，希
望对广大从业者有所启发。

关键词：继电保护；二次回路；故障分析处理
一、常见二次电路的常见故障
1.当基础设施或技术发生变化时，施工单位的安装技术质量不会关闭。

二次
布线时，承包商剪断电缆头的力量过大，无法将电缆芯的绝缘层剪断；热镀锌钢
丝绳保护管的毛刺和锐角未磨平，二次钢丝绳穿过管子时钢丝绳穿孔；密闭空间
防火、防潮、防水材料错误的地方接线端子过多，主要发生在变压器本体压力继
电器接线盒内；地线沟外的高压变压器接线盒热镀锌钢丝保护管两端未堵塞或堵塞。

，沟内的水汽通过保护管进入变压器接线盒。

随着现场单元应用的增加，现
场单元的多功能性和小型化特性也对施工人员的安装程序提出了更高的要求。

2.计算偏差
由于采用了继电保护二次电路，系统的运行和设计必须由计算机进行。

因此，数据的计算和规划是由计算机完成的。

在计算过程中容易产生数值与实际需求不
匹配的问题。

造成这种现象的主要原因是整个变电站系统在数字化计算过程中受
到外部或内部环境因素的影响，导致实际情况与计算结果存在较大差距。

例如，
在计算电力系统的实际线路时，由于具体环境的不同。

计算出来的数据与实际的
变化和需求状况有着根本的区别。

为了保证变电站系统的正常运行，维护人们日
常生产生活的稳定，工作人员必须拿出有效的解决方案。

3.二次回路或布线路径设计和空间位置不合理
现场调试时，经常发现由于设计人员的疏忽，在远端通道交叉连接了两个直流电源，尤其是常用的两个电源；或者，同一继电器的相邻次级触点和机构本体的辅助触点的点连接到不同的直流链路组，即使它们被设计为分别连接直流链路和交流链路，导致直流之间的主动互感电源组、直流电源组和直流电源组。

4.多点接地的隐患
接地要求在第二回路的日常运行中经常出现，尤其是在中心线电压下降的情况下，并且非常容易受到开始波动并最终与正常情况不同的电压波动的影响。

在这种电压波动的情况下，由于三相电压的平衡策略，也很难完全消除安全漏洞。

同时，第一阶段的相电压安全阻断失败，导致整个后续操作变得被动。

操作不当还会对第二回路中的某些设备产生负面影响，甚至导致回路在更大范围内停止运行，严重影响其他用电设备的运行状况。

二、智能变电站继电保护二次回路在线监测系统
1.系统组成
智能变电站二次回路保护在线监测系统主要包括三部分：主站系统、后台系统和终端设备。

其中，主站系统主要位于调度端，具有数据采集、分析和显示功能，是整个在线监控系统的核心部分。

需要指出的是，由于智能变电站的一些结构限制，主站系统的布局应严格按照布局方便的原则，尽量不增加设备，充分利用数字化信息。

分析装置完成信息采集工作。

对于新建的智能变电站，可采用在线监测设备和故障诊断设备进行数据采集。

终端设备可以收集、分发和过滤变电站运行过程中产生的各种数据；这样，当电网出现故障，运行数据异常时，终端设备可以进行数据分析和故障诊断，汇总相关信息和数据。

汇总形成相应的报告文件。

然后将故障报告发送到每个主要站点，供员工分析以检测故障。

使用该系统，工作人员可以充分利用故障报告，快速确定故障点，制定故障处理方案，从而提高故障维修效率。

2.在线监控信息
根据智能变电站二次设备的特点和电网故障类型，对智能变电站继电保护二
次回路进行在线监测，对获取的信息进行分类。

1)电力设备运行状态信息。

如自检信息、开关量信息、采样信息等。

自动检测信息主要是指电力设备在
运行过程中显示的温度、功率、电压等信息。

采样信息、开关信息是指各种电路
的电流、开关次数等信息。

这些数据可以更好地反映电力设备的运行状态，为后
续的故障诊断提供可靠的数据参考。

2)预警信息。

供电设备产生的各种异常信息主要是指采样值、光强等异常预警信息。

异常
值预警信息还可以分为电压表的切换值、维护值、CP/TP断线信息。

照明系统异
常预警信息可分为停电预警信息、锁定预警信息等。

可以说，这是一个比较严重
的警告信息。

一旦出现这种预警信息，工作人员必须快速诊断故障，快速定位和
评估故障，以免扩大故障范围，使停电更加严重。

3)保护行为信息。

如保护动作信号、动作输出。

当这个保护信号出现时，说明传输线出现异常。

4)SV/GOOSE的运行状态。

例如，电子邮件状态异常信息和格式异常信息。

包括同步信号丢失信息、异
常维护状态信息等异常信息。

设置异常信息的格式，包括消息不完整、代码混乱
等异常信息。

三、智能变电站继电保护二次回路故障诊断技术
1. SV/GOOSE连接诊断技术
如果连接到处理层的接收端设备在一定时间内没有收到SV/GOSSE信号信息，就会发出告警，方便故障诊断。

例如，继电保护装置连接异常时，继电保护装置
无法有效获取信息。

无信息时，站控彩信可向继电保护设备发送会议链路中断告
警。

该方法还可用于异常单元SV、异常网络分支设备链、异常监控设备链的故障
检测。

找不到故障点，可以预先设置故障点，绘制故障点的概率曲线。

2.交流电路故障诊断技术
记录分析设备和继电保护设备可用于对交流电路的流量信息进行采集、分析
和判断，从而快速完成故障监测和诊断。

对于智能变电站，多采用双AD采样方式，并配置双重保护机制。

将保护机构的采样值与实际采样值进行比较分析，确
认相对误差在允许范围内。

如果继电保护装置未能报警，则认为电路工作正常。

如果误差超出允许范围，继电保护装置发出的警告信息不正确，则可以确认电路
异常。

3.保护性诊断技术
通过监测交流电路的位置信号来判断其运行状态。

在实际运行中，常采用双
回路保护来监测和诊断双回路保护的实际动作，从而判断保护装置的运行状态，
如实际动作、输出时间等。

值得一提的是，在这个过程中，输出时间是根据GOSSE开关的实际情况计算出来的，这样才能做出准确的检测和判断。

四、实际应用分析
1.开关输入二次回路状态检测
使用开关量输入二次电路，不仅可以完成信号的采集，还可以检测继电保护
装置的性能。

在线监测和故障诊断技术可用于检测二次回路的状态，例如，当保
护触点动作类型开启时，可以检测二次回路的状态。

以断路器失灵保护动作为例，断路器失灵保护正常启动次数为0，失效时启动次数为1，此时继电器保护动作
并使其再次进入正常状态0。

2.断路器二次操作回路运行状态的检测
智能变电站断路器二次运行回路中的设备基本实现智能化，可与智能监控系
统联网。

借助网络监控手段，可以实现对智能变电站断路器二次运行回路状态的
实时监控，并可以结合相关标准，对其实时监控进行标准化分析评价结果。

需要
注意的是，断路器的分合闸出线触点是密封的，不易检测，因此可采用双触点串
联的方法，以降低检测难度。

结语
第二回路的设计、安装、调试和运行都需要严格的质量和技术监控，以确保
电网驱动的安全稳定，无论是测试第二回路还是故障排除。

对于新建、扩建、改
造的工程项目，还需要对二回路进行主动故障诊断，以保证二回路具有良好的弹性，避免因施工不足而损坏设备。

同时，通过优化设备的运行环境，提高第二电
路的连接完整性，最大限度地利用CPU容错来解决第二电路的问题。

参考文献
[1]杜月涛.变电站继电保护二次回路隐患排查[J].集成电路应用，2020，
v.37；No.321(06):92-93。

[2]王家豪，卢浩鹏.电力系统继电保护与故障检测方法研究[J].光源和照明，2021（5）：58-59。