继电保护二次回路故障及其排除方法

常规变电站中，保护装置通过二次回路获取被保护设备的运行工况、作用于被保护设备的断路器、与监控、其他保护进行信息交互。继电保护二次回路主要包括直流电源回路、交流电压电流回路、控制回路、与其他保护配合的二次回路及相关监控、故障录波信号回路。二次回路常见的故障主要有：
1、直流接地故障
直流接地故障是一种较为常见的故障。变电站中直流两点接地，可能或造成断路器跳闸或拒动，影响电网安全稳定运行。变电站中造成直流接地故障的原因很多，较为常见的有电缆线芯绝缘被破坏，电缆线芯带电触碰金属外壳、接地铜排等设备接地部分，接线端子绝缘老化，变压器本体保护二次接线盒内潮湿导致绝缘降低等。
为了避免直流接地故障发生，应加强绝缘检查，特别是注意端子箱、机构箱、变压器本体二次接线盒等防雨防潮措施检查。需要指出的是，加装加热器、烘潮器等是常见的端子箱、机构箱防潮措施，但有些加热器、烘潮器受设计或端子箱、机构箱空间结构限制，安装位置不合理，距离电缆很近，会加速电缆绝缘老化，给运行带来安全隐患。
在保护改造过程中，对于需要拆除的电缆，要两侧同时拆除，避免遗漏造成废弃电缆带电。
2、两组直流回路串电
220kV及以上电压等级的变电站，其直流通常具有两组相互独立的直流系统，以提高可靠性。两组直流回路串电，将影响两组直流系统的独立性，降低可靠性。此时若发生直流接地故障，则同时影响两组直流系统运行，还可能造成保护误动。
目前绝大部分直流电源均配有直流接地绝缘监测系统，当发生直流接地或两组直流串电故障时，通常能够及时发出告警信号。排除直流接地故障的困难之处在于查找接地点或串电故障点。直流回路存在于变电站中各电压等级的每一个断路器的控制回路、每一个元件的信号回路。早期人们查找直流接地时，由于技术手段不发达，只能采用逐一拉路的办法，即断开一组直流电源，观察直流接地是否消失，若无则恢复该组直流电源，继续断开下一组直流电源，逐一排除。现在借助先进的仪器，能够在不断电的情况下确定接地点位置，方便了维护人员。但对于接地点接地电阻较大或接地不稳定的情况，仪器通常不能正常识别，值得进一步研究。
3、二次寄生回路
寄生回路是二次接线中的一种常见问题，常发生在控制回路中。在“六统一”实施之前，为了提高保护的可靠性，保护装置之间的回路联系较多，如相互闭锁回路、启动失灵回路等，也较为复杂。控制回路中，一些断路器机构，特别是液压机构断路器，其闭锁回路需要利用操作电源作为驱动，且压力低告警、压力低闭锁重合闸、闭锁合闸、闭锁跳闸等回路较多，加之机构自带的防跳回路、非全相回路，回路复杂，接线过程中稍不注意，就会形成寄生回路。寄生回路可能导致两组直流串电、断路器分合过程中不正确动作、位置指示不正确等问题，危害性较大。因此，防止寄生回路一直是保护专业的一项重要工作。有些寄生回路暴露的问题较为明显，容易被发现，有些寄生回路具有隐蔽性，在某些特定的情况下才会暴露。运行维护工作中，需要特别注意二次回路接线的正确性。
4、交流电压电流回路接地不规范引发的保护装置误动或拒动。
交流电压电流回路的正确性是保护装置测量正确的基础。因此，相关规程中明确规定，交流电压电流回路变动后，需定相、测试六角图，核对相序及回路接线的正确性。接线正确性不易判别的零序电压、零序电流回路，目前保护装置已不再接入。
需要注意的是，为了防止感应产生高电压，交流电压、电流二次回路均要求接地且必须为一点接地。定相、六角图测量只能保证回路接线的正确性，而回路接地是否满足要求，在正常运行工况下，不易检测。交流电压、电流二次回路两点接地在正常运行时，影响很小，不易发现，但在故障情况下，由于短路电流很大，在地网中通过的电流很大，电流回路两点接地会导致两个接地点间产生分流，影响电流的正确性；电压回路两点接地会导致两个接地点的中性点间存在电压差，影响装置测量电压的正确性。交流电压、电流回路两点接地均可能导致保护装置不正确动作，扩大事故范围。