保護電壓切換回路詳解

（優(yōu)選）保護電壓切換回路當前第1頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理

1、電壓切換的目的：對于雙母線系統(tǒng)上所連接的電氣元件，為了保證其一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)在電壓上保持對應(yīng)，以免發(fā)生保護或自動裝置誤動、拒動，要求保護及自動裝置的二次電壓回路隨同主接線一次運行方式改變同步進行切換。當前第2頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理

2、電壓切換的方式：（1）用隔離開關(guān)兩個輔助觸點并聯(lián)后去啟動電壓切換中間繼電器，利用其觸點實現(xiàn)電壓回路的自動切換（2）要求切換回路雙重化配置：切換回路獨立、切換電源獨立。a、有利于減小設(shè)備異常時的影響面；b、便于運行人員判斷問題，應(yīng)急處理。當前第3頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理

3、電壓切換的重要性：電壓切換回路是否良好，直接關(guān)系到保護和自動裝置能否正確動作，甚至影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

當前第4頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理電壓回路的編號N600·A601A603A630開關(guān)隔離開關(guān)公用二次回路電壓切換繼電器接點A710保護裝置空開保護遙測屏功率表當前第5頁\共有20頁\編于星期五\17點當前第6頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理隔離刀閘提供一常開、一常閉兩對輔助接點。1、當線路接在I母上時，I母刀閘的常開輔助接點閉合，1YQJ1、1YQY2、1YQJ3繼電器動作，1YQJ4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持繼電器也動作，且自保持。II母刀閘的常閉接點將2YQJ4、2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7復(fù)歸，此時，1XD亮，指示保護裝置的交流電壓由I母TV接入。2、當線路接在II母上時，II母刀閘的常開輔助接點閉合，2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3繼電器動作，2YQJ4，2YQJ5，2YQJ6、2YQJ7磁保持繼電器動作，且自保持。I母刀閘的常閉接點將1YQY4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7復(fù)歸，此時2XD亮，指示保護裝置的交流電壓由II母TV接入。3、當兩組隔離刀閘均閉合時，則1XD，2XD均亮，指示保護裝置的交流電壓由I、II母TV提供。當前第7頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理4、對“切換繼電器同時動作”信號：為防止兩組母線電壓在二次側(cè)異常并列，當兩條母線的電壓切換繼電器同時動作時，應(yīng)發(fā)出告警信號。

異常并列：當保護屏的電壓切換回路采用雙位置繼電器接點時，如遇刀閘位置異?；螂p位置繼電器本身故障引起了接點粘死，導(dǎo)致兩組電壓非正常并列的情況，若一次電壓不一致，切換回路將形成很大環(huán)流，導(dǎo)致跳開PT二次空開，甚至燒壞切換裝置和操作箱。

當前第8頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理實例：我省某變電站完成220kV××乙線由II母倒至I母，II母分列運行的操作中，II母母線刀閘輔助轉(zhuǎn)換開關(guān)常閉接點因接觸不良而未能接通（見圖1），由于該電壓切換回路設(shè)計按照電壓切換部分采用雙位置繼電器，告警監(jiān)視繼電器采用常規(guī)電壓繼電器并串入母線刀閘常開接點的模式。因此在操作結(jié)束后，用于II母電壓切換的4個雙位置繼電器（2YQJ4-2YQJ7）不能復(fù)歸，用于II母電壓切換回路告警監(jiān)視的繼電器（2YQJ1-2YQJ3）正常復(fù)歸返回；而I母的電壓切換繼電器1YQJ4-1YQJ7均處于動作狀態(tài)，使220kV#1PT二次電壓經(jīng)乙線的電壓切換回路送至#2PT小母線（220kV母聯(lián)開關(guān)分開）；因2YQJ1-2YQJ3繼電器失壓，n223-n224回路不能發(fā)出“切換繼電器同時動作”信號,致使運行人員無法發(fā)現(xiàn)。由于母線分列運行，220kV#1PT二次電壓通過乙線的電壓切換回路反充至220kV#2PT及220kV2M母線，導(dǎo)致乙線保護CZX-12R1操作箱電壓切換回路因承擔(dān)充電電流而發(fā)熱。進而導(dǎo)致操作箱電壓切換回插件、C相出口插件燒毀。當前第9頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理當前第10頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理對現(xiàn)場運維人員：（1）當進行母線刀閘操作后，除了檢查所掛母線的信號指示正確外，還應(yīng)檢查后臺“切換繼電器同時動作”信號未動作；（2）在倒換母線過程中，在斷開母聯(lián)開關(guān)前，應(yīng)檢查后臺“切換繼電器同時動作”信號未動作。防止一次分列運行時，二次并列的情況出現(xiàn)。5、對“PT失壓”信號：回路由兩路切換繼電器常閉接點和斷路器常開接點串聯(lián)組成。主要作用是：開關(guān)在正常運行時，兩路刀閘切換回路都不通，此時發(fā)出信號提醒運行人員。6、電壓切換回路的部分繼電器接點分別送到失靈保護，母差保護及有關(guān)信號回路。當前第11頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理

補充：

1、磁保持繼電器（雙位置繼電器）的工作原理兩個線圈，每個線圈串接一個觸點，一常開一常閉，無電時通過永久磁鐵的作用力，使銜鐵固定在初始位置上，當給常閉接點所在線圈加電時，線圈得電使銜鐵動作，動作后由永久磁鐵將其固定在動作后位置上，同時銜鐵動作使兩線圈的串聯(lián)接點位置切換，原來的常閉接點打開，使線圈失電，而原常開接點閉合，所對應(yīng)的線圈處于準備得電動作。由于是靠磁鐵機械保持，因此控制電源消失后其位置會保持在控制電源消失前的狀態(tài)，不會像電保持繼電器一樣失電后恢復(fù)至原始狀態(tài)。2、電壓切換回路必須使用磁保持繼電器的動作接點。這是因為當操作箱直流電源消失或切換回路故障時，自保持繼電器接點狀態(tài)不變，保護裝置不會失壓。3、按反措要求，當保護屏的電壓切換回路采用雙位置繼電器接點時，切換繼電器同時動作信號應(yīng)采用雙位置繼電器接點，以便監(jiān)視雙位置切換繼電器工作狀態(tài)。當前第12頁\共有20頁\編于星期五\17點一、電壓切換回路基本原理4、按反措要求，裝有距離保護的二次電壓回路采用零相接地，零相線不經(jīng)任何切換箱或刀閘的聯(lián)鎖觸點。當前第13頁\共有20頁\編于星期五\17點二、典型事故案例案例1：因隔離開關(guān)輔助接點轉(zhuǎn)換不到位引起的電壓互感器反充電。

某220kV變電站220kV系統(tǒng)進行倒母線操作，在將所有220kV間隔設(shè)備由II母倒至I母后，斷開220kV母聯(lián)開關(guān)對220kVII段母線停電時，所有運行的220kV設(shè)備保護裝置發(fā)出“PT電壓異常”告警信號，經(jīng)檢查220kVI、II母PT二次電壓全部失去。當前第14頁\共有20頁\編于星期五\17點二、典型事故案例原因分析：電壓切換回路如下：當前第15頁\共有20頁\編于星期五\17點二、典型事故案例

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，220kV甲線路電壓切換回路中1YQJ和2YQJ繼電器均處于動作狀態(tài)，從而使220kVI、II母電壓通過甲線路的電壓切換回路并列起來。甲線路運行在I母，所以電壓切換回路中1YQJ動作接通是正確的，而2YQJ則不應(yīng)動作。后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)該線路II母隔離刀閘常閉輔助接點因轉(zhuǎn)換不到位而沒有接通。在甲線路間隔由220kVII母倒至220kVI母后，該線路II母刀閘的常開輔助接點已打開，而相應(yīng)的常閉輔助接點卻未閉合。從電壓切換回路圖可以看出，帶復(fù)歸線圈型2YQJ4（5、6、7）仍處于接通狀態(tài)，2YQJ1（2、3）處于斷開狀態(tài)，“II母運行燈”不亮。因此，220kVI、II母PT二次電壓通過甲線路的電壓切換回路并列起來。倒母線操作過程中，運行人員未注意將停電的II母PT二次空開斷開，也未檢查“切換繼電器同時動作”信號是否復(fù)歸。當分開220kV母聯(lián)開關(guān)時，I母二次電壓通過并列點向停電的II母PT反充電，引起220kVI、II母PT二次電壓空氣開關(guān)跳閘。當前第16頁\共有20頁\編于星期五\17點二、典型事故案例現(xiàn)場運維人員應(yīng)注意的問題：1、新設(shè)備投產(chǎn)驗收時必須實際分合刀閘驗證電壓切換回路的完好性和相關(guān)信號的正確動作；當拉開母線刀閘時，復(fù)歸線圈應(yīng)可靠動作，由于目測不能確定，需用萬用表量其動作接點是否斷開。2、運行人員進行倒母線操作時，在斷開母聯(lián)開關(guān)前，必須確認后臺所有間隔的“切換繼電器同時動作”信號已復(fù)歸。當前第17頁\共有20頁\編于星期五\17點二、典型事故案例案例2：因保護裝置原始出廠初始狀態(tài)在并列狀態(tài)，引起電壓互感器反充電。某變電站一條220kV線路新投運，保護人員進行安裝接線工作。期間運行人員進行倒母線操作，在拉開220kV母聯(lián)開關(guān)后，所有運行的220kV設(shè)備保護裝置發(fā)出“PT電壓異常”告警信號，220kVI、II母線全部失壓。當前第18頁\共有20頁\編于星期五\17點二、典型事故案例原因分析：新保護屏安裝完畢后，保護人員按照先室內(nèi)后室外的順序進行二次接線。接電壓回路時，將220kVI、II母線PT二次電壓回路電纜兩端都接上，新線路保護屏端子排上電壓回路已經(jīng)帶電，此時，到隔離開關(guān)輔助觸點的電纜未接。由于保護裝置中電壓切換回路采用的是自保持雙位置切換繼電器，保護裝置中切換繼電器的初始狀態(tài)，有的在動作保持狀態(tài)，有的在復(fù)歸狀態(tài)，和最后出廠試驗狀態(tài)有關(guān)，具有隨機性。該條線路保護裝置恰好在動作保持狀態(tài)，保護人員在不了解這種情況下，未確認切換繼電器初始狀態(tài)就將母線電壓接入，導(dǎo)致220kV母線電壓通過該條線路的電壓切換回路實現(xiàn)并列，在拉開母聯(lián)開關(guān)后，向停電的電壓互感器一次設(shè)備反充電，造成母線失壓。當前第19頁\