220kV线路保护电压切换相关回路双位置继电器应用分析

220kV线路保护电压切换相关回路双位置继电器应用分析

吴爽拔

(广州市电力工程有限公司510260)

摘要:针对一起我省某变电站完成220kV××乙线由II母倒至I母，II母分列运行的操作中，II母母线刀闸辅助转换开关常闭接点因接触不良而未能接通，由于该电压切换回路设计按照电压切换部分采用双位置继电器，告警监视继电器采用常规电压继电器并串入母线刀闸常开接点的模式。导致乙线保护CZX-12R1操作箱电压切换回路因承担充电电流而发热。进而导致操作箱电压切换回插件、C相出口插件烧毁。进行阐述220kV线路保护电压切换相关回路双位置继电器应用，进一步做好电压切换相关回路并确保失灵动作准确性。

关键字:电压；双位置继电器；失灵；二次回路

0前言

目前电压切换回路主要用于解决双母线接线形式下，保护不能自行选择母线电压的问题。此外，在传统设计中，也利用该回路实现失灵启动核母差失灵保护的出口跳闸功能。按照GB/T14285—2016《继电保护和安全自动装置的技术规程》规定，继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。从一起事例出发，对失灵保护的动作和闭锁逻辑进行详细的分析，并提出改进措施。

1事件简述

我省某变电站完成220kV××乙线由II母倒至I母，II母分列运行的操作中，II母母线刀闸辅助转换开关常闭接点因接触不良而未能接通（见图1），由于该电压切换回路设计按照电压切换部分采用双位置继电器，告警监视继电器采用常规电压继电器并串入母线刀闸常开接点的模式。因此在操作结束后，用于II母电压切换的4个双位置继电器（2YQJ4-2YQJ7）不能复归，用于II母电压切换回路告警监视的继电器（2YQJ1-2YQJ3）正常复归返回；而I母的电压切换继电器1YQJ4-1YQJ7均处于动作状态，使220kV#1PT二次电压经乙线的电压切换回路送至#2PT小母线（220kV母联开关分开）；因2YQJ1-2YQJ3继电器失压，n223-n224回路不能发出“切换继电器同时动作”信号,致使运行人员无法发现。由于母线分列运行，220kV#1PT二次电压通过乙线的电压切换回路反充至220kV#2PT及220kV2M母线，导致乙线保护CZX-12R1操作箱电压切换回路因承担充电电流而发热。进而导致操作箱电压切换回插件、C相出口插件烧毁。又由于该站失灵启动也利用电压切换继电器选择母线，导致直流窜入失灵启动回路，失灵启动回路间歇性接通。而PT二次电压也由此出现较大的波动（录波显示PT二次电压出现不平衡电压约8-12V，失灵保护的零序闭锁电压定值6V)，导致失灵保护开放并正确动作出口。

相关回路如下图：

2失灵保护动作分析

电压切换回路设计按照电压切换部分采用双位置继电器，告警监视继电器采用常规电压继电器并串入母线刀闸常开接点的模式。失灵启动利用电压切换继电器选择母线，导致直流窜入失灵启动回路，失灵启动回路间歇性接通。而PT二次电压也由此出现较大的波动（录波显示PT二次电压出现不平衡电压约8-12V，失灵保护的零序闭锁电压定值6V)，导致失灵保护开放并正确动作出口。

3切换继电器同时动作信号应采用双位置继电器接点原理图示及说明

当保护屏的电压切换回路采用双位置继电器接点时，如遇刀闸位置异常或双位置继电器本身故障引起了接点粘死，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。

当保护屏的电压切换回路采用双位置继电器接点时，如遇刀闸位置异常或双位置继电器本身故障引起了接点粘死，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。

图3

4做好电压切换相关回路要求

1、电压切换回路主要用于解决双母线接线形式下，保护不能自行选择母线电压的问题。此外，在传统设计中，也利用该回路实现失灵启动核母差失灵保护的出口跳闸功能。

2、为正确选择母线电压，电压切换回路需解决的问题有：

①如实反映一次刀闸位置。

②当电压切换回路失电时，仍能按失电前的工作状态为保护装置提供母线电压。

③当电压切换回路失电时，应发出告警信号，提示运行人员处理。

④为防止两组母线电压在二次侧异常并列，当两条母线的电压切换继电器同时动作时，也应发出告警信号。

3、在四统一设计中，电压切换回路采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器的做法，当电压切换回路失电时（如回路接线松动或接点接触不良），保护装置也随之失去母线电压，造成PT断线甚至保护不正确动作。

4、在随后的改进中，采用母线刀闸的常开辅助接点串接双位置电压继电器励磁线圈，母线刀闸的常闭辅助接点串接双位置电压继电器返回线圈的做法。若切换回路失电，继电器并不返回。但对告警信号，没有考虑母线刀闸的常闭辅助接点接触不良的情况，因此，“切换继电器同时动作”仍采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器的做法，即用两条母线的两个继电器（1YQJ1与2YQJ1）的常开接点串接后作为切换继电器同时动作的报警信号。由于这两个继电器仅反映母线刀闸的常开辅助接点的状态，没自保持功能，所以当刀闸的常闭辅助接点接触不良时，若进行该间隔的倒闸操作，就会造成两条母线的双位置继电器同时动作，但“切换继电器同时动作”告警继继电器不动作的情况。若此时两条母线一次电压不一致，就会进一步导致两组母线电压在二次侧异常并列的问题，在电压切换回路形成很大的环流，进而烧毁电压继电器和操作箱。由于在传统设计中，也利用电压切换回路实现失灵启动核母差失灵保护的出口跳闸功能。当电压切换继电器烧毁时，还可能导致误启动失灵保护和母差失灵保护误动的严重事故。

5结论

当保护屏的电压切换回路采用双位置继电器接点时，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。

参考文献:

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[2]朱声石，高压电网继电保护原理与技术[M].北京：中国电力出版社，2005。

[3]PCS-931BM系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书[M].南瑞继保电气有限公司2016.

[4]国家电力调度通信中心.电力系统继保使用技术问答[M]，北京：中国电力出版社，2008。

[5]Q/CSG411001《中国南方电网有限责任公司基建工程质量控制标准》[S]，中国标准出版社，2014