二次回路电压切换的探讨与改进

二次回路电压切换的探讨与改进

郑敏莹，广东电网潮州供电局

摘要：近年来保护二次电压切换回路出现的问题，导致保护装置不正确动作的事件时有发生，并常常伴有大面积停电事故，严重危害了电网的安全运行，该文以二次电压切换回路的异常引起保护装置不正确动作典型事故为例，分析保护二次电压回路暴露的问题并提出对策。关键词：二次；电压切换；探讨与对策中图分类号：TM774

文献标志码：B

文章编号：1003-0867(2010)04-0024-02

对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分开运行时（例如母联断路器断开），为了保证其一次系统和二次系统的电压对应，以免发生保护或自动装置误动、拒动，要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起切换。用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换。

变电站运行中保护二次回路电压切换异常而导致保护装置不正确动作的情况，在二次回路故障中具有很大的代表性。

策。

1.1 采用双位置继电器接点

保护屏的电压切换回路中切换继电器同时动作信号应采用双位置继电器接点，以便监视双位置切换继电器工作状态。当保护屏的切换电压回路采用双位置继电器接点时，如遇隔离开关位置异常或双位置继电器本身故障引起接点粘死，导致两组电压非正常并列的情况，以上信号会保持直至故障排除，见图1。对于已投运的设备，若原有回路利用单位置继电器接点发信的，应利用本屏内已有的备用双位置继电器接点，并接到原有的位置继电器同时动作的信号接点上，增加屏内端子间的配线，见图2粗实线所示。

电能表是三元件，需要三组电流互感器，但必须停电才能更正。其他带两个电流互感器的，还需加一组电流互感器，将改变计量柜整体设计。

回路中形成很大的短路电流，烧毁电压切换继电器，甚至可能导致失灵的保护动作。而传统的“切换继电器同时动作”信号采用串接于电压切换常开接点回路中的常规继电器，不能准确反映母线隔离开关位置接点状态，在某些特定条件下将无法对切换继电器同时动作准确报警。

结合实际情况，针对类似问题，提出几点防范的对

1 典型事例分析，提出防范措施

2007年11月3日15时，广东中山小榄站220 kV母差失灵保护动作，切除220 kV 1M、2M 母线上所有断路器，造成220 kV小榄站全站失压。事后调查发现，传统电压切换回路设计存在缺陷，若母线隔离开关辅助断路器常闭接点故障而不能接通（常开接点正常），可能造成I 、II 母电压切换回路中的双位置继电器同时动作，致使I 、II 母TV 于二次侧并接。若此时I 、II 母存在电势差，将在电压切换

从表1分析可以看出，所有带城铁的变电站母线出线是三相四线接线的全部平衡；而出线是三相三线的，母线有平衡也有平衡率超标的。对于母线平衡的两个变电站如大北窑变电站带214、立水桥变电站10 kV #3母线等，其城铁电量占总母线出线电量比重都比较低，所以不能完全代表三相三线的影响率。对于母线不平衡的变电站如立水桥变电站10 kV #6母线、安慧变电站10 kV #4母线等，其城铁电量占总母线出线电量比重比较高。而安慧变电站10 kV #5母线虽然（每天的母线平衡率）平衡（一般指平衡率小于2%），但只有一天的平衡数据，有待进一步观察。

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10 kV出线采用三相三257和3台电流互感器，三相四线接线方式的

（责任编辑：陈淑芳）

2010年第04期 总第275期

同时动作或同时失磁时，要发出报警信号，否则容易造成带电的电压互感器二次回路向停电的电压互感器二次回路反充电，或将带电的电压互感器二次的熔断器熔断。其设置如图3所示。图3中，串入合闸位置继电器的触点没有必要。因为如果某一线路停电检修，则母线侧的两组隔离开关均断开，线路断路器也在断开位置，因此，合闸位置继

图1 电压切换回路与“切换继电器同时动作”信号监视回路示意图

电器的动合触点亦在断开位置。此时不会发出“两组电压互感器二次同时失磁的信号”。

当线路检修完，准备送电时，首先将母线侧的隔离开关合入，则1kQM 或2kQM 切换继电器动作。但如果隔离开关的辅助触点接触不良，切换继电器1kQM 或2kQM 不动作。此时，线路断路器仍在断开位置，故合闸位置继电

图2 已投运厂站“切换继电器同时动作”信号监视回路改造示意图

器 kCP不动作，其动合触点不闭合，所以图3中不会发出失压警报信号。当线路断路器合入时，如果线路没有故障，而负荷电流达到一定值时，微机保护装置误动作跳闸；如果合到线路出口三相接地短路，则保护装置将要带限时动作，此时，它的上一级II 段保护可能动作切除故障。所以图3中的kCP 触点应该取消。这样，就会发出报警信号，引起运行人员注意。

1.2 失灵保护功能应包含在母线保护内

母线运行方式的判别应由断路器失灵保护完成。断路器失灵保护功能应包含在母线保护内，此时电流检测由母差装置提供，判别启动功能由断路器失灵保护完成。1.3 防止两组TV在二次侧并接

TV 一次投运前安排运行人员在TV 转接屏处分别检查两组TV 的二次电压是否正常，是否符合TV 运行状态，防止两组TV 在二次侧并接。

2 切换继电器同时控制可能误动作的保护电源

用隔离开关辅助触点控制的切换继电器，应同时控制可能误动作的保护正电源。

所选用的中间继电器，在断电时应保证可靠失磁复归。同时，其触点容量应保证在电压回路故障通过短路电流时，不致发生粘连现象，以防止通过电压互感器二次侧向一次侧母线反充电。

当分别控制两组母线电压的切换继电器同时动作时，应发出信号。在发出信号期间，运行人员不允许断开母联断路器，以防止电压互感器反充电。

当切换继电器工作不正常，两继电器均处于失磁位置时，应有电压回路断线信号指示。如出现这一信号时，应立即将失去的保护退出工作。在处理完毕确认保护电压回路恢复正常后，才允许将保护装置重新投入使用。

如果使用这种切换方式的距离保护时，没有采取防止直流电压短时中断引起误动的措施，则自动切换回路的设计与调整，必须保护控制正电源的触点比控制交流电压回路的触点迟闭合，早断开，并保证有足够的压力。同时，每一保护的切换回路，都应分别进行模拟直流电源短时故障或短时断续供电的试验（电源中断时间小于一、二段切换继电器的复归时间）。试验中，保护应保证不误动作。

当两组电压互感器二（三）次电压切换继电器，出现

图3 监视电压切换继电器动作不正常时的报警回路图

3 运行与维护

通过以上的分析，保护二次电压切换回路故障，主要是隔离开关辅助接点检修维护不到位、切换继电器检验质量不良及切换继电器的直流电源回路存在问题。在投运前的验收工作中应严格对待，不满足反措要求的必须坚决整改；在操作时出现异常情况要中止操作，报告调度，同时认真检查分析，弄清情况后，经调度同意才能继续操作。

对于电压切换回路，每年必须对隔离开关辅助接点、切换继电器进行检查，重点在接触部分，要保证接触良好。尤其是隔离开关辅助接点接触不良的现象频频发生，对一次维护人员应有明确的规定。二次电压回路容易出问题的一个很重要的原因，就是忽视了它的定期检查和要求，因此必须对此有明确的规定。

4 结束语

本文主要介绍了保护二次电压切换回路异常的问题和应吸取的教训和防范对策，目的在于堵塞电压二次切换回路出现的漏洞，加强电压二次回路运行的可靠性，减少继电保护不正确动作的隐患，提高电网安全稳定运行的水平。

（责任编辑：陈淑芳）

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