林紅瀟

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽江供電局，廣東陽江529500）

0 引言

圖2 電壓切換回路圖

在電力系統(tǒng)中，當(dāng)主變和線路間隔掛在其中一條母線上，為了使主變和線路的保護(hù)裝置取得對應(yīng)的二次電壓，需設(shè)有電壓切換回路。阻抗保護(hù)、復(fù)合電壓過流保護(hù)等都要用到二次電壓，若無法獲得或獲得錯誤的二次電壓值，會導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動作，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

電壓切換回路靠元件母線側(cè)刀閘輔助觸點(diǎn)來啟動，當(dāng)母聯(lián)處于分開狀態(tài)且某段母線或PT停運(yùn)時，同時并列會造成反充電，使PT二次回路空開跳閘、燒毀電壓切換裝置甚至導(dǎo)致全站保護(hù)裝置失壓，因此對電壓切換回路必須加以重視。本文針對電壓切換回路存在的安全隱患進(jìn)行分析，并提出了一些工作中的應(yīng)對措施。

1 原理分析

對于雙母線接線方式上連接的一次設(shè)備，當(dāng)設(shè)備從一條母線倒到另一條母線上運(yùn)行時，為使裝置取得的電壓與所掛母線相對應(yīng)，需采用電壓切換回路完成切換功能。

下面以圖1所示的雙母線接線方式及圖2所示的JFZ-12FB型裝置電壓切換回路為例，來說明電壓切換的基本原理。

圖1 雙母線接線方式圖

圖1 是典型的雙母線接線形式，線路A通過斷路器1DL、隔離開關(guān)11G或12G連接在Ⅰ母或Ⅱ母上。Ⅰ母上接有電壓互感器11PT，Ⅱ母上接有電壓互感器12PT。在母聯(lián)斷路器2DL及隔離開關(guān)21G和22G閉合時，通過切換線路A的隔離開關(guān)11G、12G，使線路A分別接到Ⅰ母、Ⅱ母上。利用電壓切換回路，使A運(yùn)行在Ⅰ母上時，A的二次裝置從11PT上取得電壓；運(yùn)行在Ⅱ母上，A的二次裝置從12PT上取得電壓。

圖2為電壓切換回路的原理圖，其中1YQJF、2YQJF為普通繼電器，1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3和2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3為雙位置繼電器，雙位置繼電器在掉電時具有自保持功能，而普通繼電器掉電時會復(fù)歸。當(dāng)A通過斷路器1DL、隔離開關(guān)11G連接至Ⅰ母時，11G輔助常開觸點(diǎn)11G1閉合，使繼電器1YQJF勵磁，雙位置繼電器勵磁且自保持；1YQJ1的常開觸點(diǎn)閉合，將Ⅰ母電壓接入保護(hù)裝置中。

當(dāng)需要將A改接到Ⅱ母上運(yùn)行時，在母聯(lián)斷路器及兩個隔離開關(guān)合上的狀態(tài)下，將隔離開關(guān)12G合上，則12G1閉合，此時繼電器2YQJF勵磁，雙位置繼電器2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3勵磁且自保持，其對應(yīng)的常開觸點(diǎn)閉合。隨后斷開Ⅰ母上的隔離開關(guān)11G，其對應(yīng)的輔助常閉觸點(diǎn)11G2閉合，使雙位置繼電器1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3復(fù)歸，對應(yīng)的常開觸點(diǎn)斷開，使得Ⅱ母電壓輸入保護(hù)裝置中。當(dāng)兩母的刀閘都在合位時，1YQJ1、2YQJ1均閉合，此時為PT二次并列狀態(tài)。

圖3為電壓切換的信號回路。當(dāng)Ⅰ母、Ⅱ母隔離開關(guān)同時合上時，繼電器1YQJ2、2YQJ2同時動作，使Ⅰ、Ⅱ母電壓并列進(jìn)入裝置，這時裝置發(fā)“切換繼電器同時動作”信號；當(dāng)Ⅰ母、Ⅱ母隔離開關(guān)同時斷開時，繼電器1YQJF、2YQJF同時復(fù)歸，Ⅰ、Ⅱ母電壓均不采入裝置，此時裝置發(fā)“切換繼電器直流失壓”信號。

2 案例分析

蝶嶺站#3變中在沒有進(jìn)行任何操作的情況下發(fā)出電壓切換繼電器同時動作信號，繼保人員到現(xiàn)場處理。對同時動作這一信號的分析如下：

圖3 電壓切換信號回路圖

（1）可能是由于隔離開關(guān)輔助常開觸點(diǎn)發(fā)生短接，導(dǎo)致電壓切換繼電器勵磁并自保持，PT二次并列，或者因?yàn)榍袚Q繼電器常開觸點(diǎn)故障，發(fā)出電壓切換繼電器同時動作信號。為驗(yàn)證是否為電壓切換回路引起的同時動作信號，繼保人員使用萬用表量靠近負(fù)電的端子7XD6的電位，發(fā)現(xiàn)此處電位接近0。因在此處具有光耦作用，電位接近0 V，可屬正常。為進(jìn)一步驗(yàn)證，繼保人員解開到負(fù)極的線，此時，后臺仍在刷同時動作信號，從而可以判斷與切換回路及隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)無關(guān)。

（2）后經(jīng)向廠家確認(rèn)，同時動作到后臺的信號只有硬接點(diǎn)沒有軟報文，可以判斷誤發(fā)同時動作信號與測控裝置有關(guān)，繼保人員在將測控裝置重啟后，后臺不再報同時動作信號。同時，為確保信號回路能可靠報同時動作信號，繼保人員將701正電處與7XD6間用線短接，此時后臺報同時動作信號，松開后信號復(fù)歸。

3 隱患分析

根據(jù)電壓切換回路的原理圖可知，影響電壓切換回路功能的兩個主要因素為雙位置繼電器及其觸點(diǎn)和隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)。

3.1 雙位置繼電器

在電壓切換回路中，采用雙位置繼電器的優(yōu)點(diǎn)是可以確保隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)接觸不良時，保護(hù)裝置不至失壓，造成誤動作。缺點(diǎn)是如果復(fù)歸線圈無法正確動作，引起PT二次并列（即1YQJ1、2YQJ1均處于閉合狀態(tài)），若此時一次母線不處于并列狀態(tài)，會造成運(yùn)行母線向停運(yùn)母線反充電。反充電原理如圖4所示（以其中一相為例），當(dāng)Ⅱ母處于檢修狀態(tài)，發(fā)生PT二次并列時，Ⅰ母二次電壓經(jīng)閉合的觸點(diǎn)1YQJ1、2YQJ1、PT接口屏、PT端子箱空開到達(dá)Ⅱ母PT二次繞組，再經(jīng)由PT一次隔離開關(guān)到達(dá)Ⅱ母，發(fā)生反充電。由于母聯(lián)開關(guān)處于分位，Ⅰ母、Ⅱ母的一次側(cè)具有電壓差，從而將在反充電回路中產(chǎn)生較大的電流，使得PT二次空開跳閘，若無法跳閘，會使切換裝置燒毀，導(dǎo)致保護(hù)裝置失壓。

圖4 反充電示意圖

3.2 隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)

當(dāng)將線路A從Ⅰ母轉(zhuǎn)至Ⅱ母運(yùn)行時，在母聯(lián)合上的情況下，合上Ⅱ母隔離開關(guān)12G后，其對應(yīng)的常開輔助觸點(diǎn)閉合使切換繼電器勵磁；再拉開Ⅰ母隔離開關(guān)11G，其對應(yīng)輔助常閉觸點(diǎn)應(yīng)閉合復(fù)歸該切換繼電器。但若Ⅰ母隔離開關(guān)11G的輔助常閉觸點(diǎn)11G2由于接觸不良等原因無法閉合，則雙位置繼電器無法復(fù)歸，會造成PT二次并列。此時如果沒有注意切換繼電器同時動作信號，直接斷開母聯(lián)斷路器2DL，將造成運(yùn)行母線向停運(yùn)母線反充電。當(dāng)隔離開關(guān)輔助常閉觸點(diǎn)接觸不良或在拉開隔離開關(guān)后無法馬上到位，也會導(dǎo)致不能復(fù)歸切換繼電器，造成PT二次并列。

電壓切換繼電器同時動作信號采用兩個雙位置切換繼電器的常開觸點(diǎn)可以有效監(jiān)視PT二次并列的狀態(tài)。但若采用單位置繼電器的觸點(diǎn)，在切換繼電器沒有復(fù)歸時，沒有發(fā)出同時動作信號，會使運(yùn)行人員誤判可斷開母聯(lián)斷路器，造成反充電、失壓等后果。

4 應(yīng)對措施

針對上述電壓切換回路的隱患，本文提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

在新設(shè)備的驗(yàn)收工作中，實(shí)際分合兩條母線上的隔離開關(guān)，使用萬用表的電阻檔，在匯控柜中測量接進(jìn)控制電壓切換繼電器勵磁的輔助觸點(diǎn)位置是否正確。

在驗(yàn)收過程中，要確?！半妷呵袚Q繼電器同時動作”信號回路中采用的兩個常開觸點(diǎn)應(yīng)為雙位置繼電器的常開觸點(diǎn)。此外，還要對電壓切換繼電器的自保持功能進(jìn)行驗(yàn)證。

驗(yàn)證雙位置繼電器的自保持功能，如合上Ⅰ母隔離開關(guān)后，觀察切換裝置前面切換Ⅰ母的指示燈應(yīng)處于亮的狀態(tài)，然后再用萬用表的電阻檔分別量接入Ⅰ母PT電壓的切換繼電器三相輔助常開觸點(diǎn)應(yīng)為導(dǎo)通狀態(tài)。拉下切換電源的空開后，用萬用表分別量三相常開觸點(diǎn)，此時應(yīng)仍處于導(dǎo)通狀態(tài)。同理，驗(yàn)證拉開隔離開關(guān)時，可以復(fù)歸切換繼電器。

此外，運(yùn)行人員在倒母時，需要注意“電壓切換繼電器同時動作”信號的動作和復(fù)歸。以線路A從Ⅱ母倒至Ⅰ母運(yùn)行為例，確保母聯(lián)在閉合狀態(tài)，合上隔離開關(guān)11G后，檢查是否發(fā)出“電壓切換繼電器同時動作”信號；拉開隔離開關(guān)12G后，檢查同時動作信號確已復(fù)歸，再斷開母聯(lián)開關(guān)及其隔離開關(guān)，然后先斷開Ⅱ母PT二次空開，再拉開12PT一次隔離開關(guān)。

5 結(jié)語

電壓切換回路正常工作與否，直接關(guān)系到保護(hù)裝置能否正確動作，影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)通過對新設(shè)備的驗(yàn)收、周期性定檢及日常消缺工作的開展，對電壓切換裝置進(jìn)行校驗(yàn)和維護(hù)，保證電壓切換回路可以正常工作。本文對電壓切換回路存在的隱患及造成的后果進(jìn)行論述，并提出了相應(yīng)的防范措施，對于提高工作班組成員對電壓切換回路的風(fēng)險意識具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]鄭新才，陳國永.220 kV變電站典型二次回路詳解[M].北京：中國電力出版社，2011.

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[3]黃國平.電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)測試技術(shù)及故障排查[M].北京：中國電力出版社，2011.