典型二次回路讲解

10/17典型二次回路讲解一、电流回路1、220kV典型回路220kVTA一般有六个二次绕组，分别用于本线路保护〔两组、母差保护〔两组、测量、计量。以某一220kV线路保护为例，如图1所示，沟通电流回路的联结关系为TA本体接线盒——TA端子箱——CSC-122A断路器保护——CSC-101A线路保护——电流回路的联结关系为TA本体接线盒——TA端子箱——PSL601G线路保护。端子箱8E-124端子箱8E-124 3x CSC-122A 1x CSC-101A1X1AA4117X13X7A13AB411C411故障录波N4118E-1483D83x1-a1 3x1-b1*3D121D81x1-a1*1x1-b11D12A4122C13D93x1-a23x1-b2*3D131D91x1-a2*1x1-b21D13B4122C33D103x1-a33x1-b3*3D141D101x1-a3*1x1-b31D14C4122C53D113x1-a43x1-b4*3D151D111x1-a4*1x1-b41D15N4122C8A屏 2C42C62C7端子箱

1nPSL601G2X2A2A2X2A2AA4218X8A8AB4214X4A14AC421N4211D131n1x1-11n1x1-21D171D141n1x1-31n1x1-41D181D151n1x1-51n1x1-61D191D161n1x1-81n1x1-71D201典型电流回路留意事项：威逼设备本身和人身的安全。的末端必需牢靠短接好，如上图12C2、2C4、2C6、2C7端子和PSL601G保护端子。每组二次绕组的N回路有且只能有一点接地，严禁多点接地。电流互感器的二次回高电压而威逼人身和设备的安全。同时，二次回路中只允许有一点接地，不能有多点接地，否则会由于地中电流的存在而引起继电保护的误动确，严峻时，会导致保护误动。回路，其接地点应选在掌握室。二次绕组的极性。电流互感器的二次引出端，假设接反，二次电流或电压的相位就180导致继电保护拒动或误动。应结合TA一次安装状况对二次绕组极性认真加以判别，务必确保接入线路保护和母差保护极性的正确性二次绕组的准确级。TA二次的各个绕组有不同的准确级别，分为保护级(P级、TP级)及其它。严禁将其他准确级〔如计量、测量级〕的二次绕组用于保护，特别留意用于母差保护的全部二次绕组准确级必需全都。二、电压回路1、220kV典型回路电压互感器同样分不同的准确级，一般包括0.2，0.5，1，3，3B6B等各级，保护用33B6B级是继电保护专用的电压互感器。220KV及以上的电压互感器或CVT选用两组二次线圈和一个开口三角线圈，220KVTV二次一般应有三个二次绕组，其中一组用于接成开口三角，反响零序电压，一组用于保护及测量、另一组用于计量。以某一220kVTV接线盒——TV端子箱——TV测控柜——保护屏，中间经过了两次电压切换，一次是在TV测控柜〔或中心信号继电器屏TV二次失压，通常承受双位置接点切换。如图〔三〕A、B、C630及A、B、C640，切换后则为A、B、C720，切换后电压经沟通快分开关后供给应保护装置。8E-131PSL601G7D18E-131PSL601G7D17D2A6307n2x41YQJ47n2x13A7207D171D1TV测7D3 7D4B6307n2x51YQJ47n2x14B7207D181D27D5 7D6C6307n2x6 1YQJ57n2x15C7207D191D37D8控7D7L6307n2x7 1YQJ57n2x16L7207D207D97D10A6407n2x8柜2YQJ47D117D12B6407D137D14C6407D157D16L6407n2x92YQJ47n2x102YQJ57n2x112YQJ51D11ZKK121D91n1x11D21D335461D101n1x21D111n1x3N6007D211D41n1x4GXH101A1D51n1x83D1 1D61n1x5A6091D71n1x61D81n1x71n留意事项：

2典型电压回路图1、电压互感器在运行中二次侧不能短路，由于这样不仅使二次电压降为零，而且要在一二次绕组中流过很大的短路电流，短路电流会烧毁电压互感器。2、电压互感器的二次绕组有且只能有一点接地，以保证安全。其接地点的地方选取应遵守以下原则：独立的、与其它互感器没有电的联系的电压互感器二次回路，可以在掌握室内也可在开关场端子箱内实现一点接地。经掌握室零相小母线〔N600〕联通的几组电压互感器二次回路，只应在掌握室实N600一点直接接地，其他地方不能再有其次点直接接地。3由于反充电电流较大(反充电电流主要打算于电缆电阻及两个电压互感器的漏抗)，将造成运成保护装置的误动或拒动。电压互感器二次回路通电试验时,为防止二次侧向一次侧反充电,应将二次回路断开,还应取下一次熔断器(保险)或断开隔离开关。在设计手动和自动电压切换回路时，都应有效地防止在切换过程中对一次侧停电的电压互感器进展反充电。2、反充电原理双母线接线方式时，可能会发生带电母线〔Ⅱ母〕经过运行电压互感器〔TV、停用电压互感器〔TV1〕向停电母线〔Ⅰ母〕反充电的事故，此时的二次电压回路示意图如下：Ⅰ母Ⅰ母母联Ⅱ母TV1TV21ZKK2ZKKA B C N3反充电时电压二次回路示意图设备对地存在电容，所以Ⅰ母的每一相对地均有一等值电容C存在。其数值一般在2023～15000pF之间。假设取C=2023p，则折算到停用电压互感器低压侧的容抗值为Xc〔设母线220kV系统。考虑到停用电压互感器总的漏抗Xo，停用电压互感器从二次侧看进去的阻抗Z的数值格外小。因此，当发生反充电时，相当于TV21ZKK、2ZKK二次侧三相短路，不仅1ZKK、2ZKK均有跳闸可能，造成母线电压互感器二次失压，同时还会由于短路电流过大烧毁电压切换装置[1]。2.3故障回放主要由直流掌握回路和各接点回路组成。如图4所示：+KM -KM1G11YQJ11YQJ21G21G11YQJ11YQJ21G22G12YQJ12YQJ22G2Ⅱ母电压切换4电压切换二次回路220kV[2]。在昆山变运61226121接点〔2G1、2G2〕动作，使得2YQJ1、2YQJ2励磁，双母线二次电压并列运行。随后拉开6121隔离开关，由于种种缘由，使得该隔离开关的关心接点〔1G1、1G2〕没有正确动作，导致1YQJ1未能复归。造成一次设备挂Ⅱ母运行，而二次电压仍旧并列运行。当运行人员5为电压互感器A相反充电的二次回路图。TV11ZKK1YQJM 1YQJ1ATV11ZKK1YQJM 1YQJ1A2YQJ12YQJM2ZKKA601 A630 A640 A602PT并列柜 电压切换箱电压切换箱 PT并列柜TV2图5 电压互感器A相反充电二次回路图3、电压切换故障的防范针对此类电压互感器的反充电现象。结合现场工作实际，特提出以下几点防范措施。1、一次隔离开关选择转换牢靠的关心机构。预试小修时留意其关心接点的分合状况；2、选择适当的沟通自动开关〔ZK。故障发生时，电压互感器的二次沟通自动开关并未跳开，现场条件限制未对自动开关进展分断电流试验，因此不清楚其长期允许通过的电流为多大。而印制板设计的铜条一般应能耐受7～8安培的电流。因此，合理地选择母线电压互感器以及线路电压互感器的二次自动开关也是至关重要3、改造电压切换回路中“切换继电器同时动作”的发信接点。目前，变电站绝大多数的电压切换继电器都是双位置继电器，既有动作线圈也有复归线圈，但厂家供给的用于“切继电器同时动作”信号的接点取自是单位置继电器〔不带复归〕线圈继电器〔1YQJ2YQJ2见图TCX-12HP南自ZYQ-812CZX-12R2南瑞)等等。这就造成了当变电站运行人员倒闸操作完成后，假设1YQJ12YQJ1接点不返回，而发信用的接点1YQJ2、2YQJ2却已返回，不能正确反映二次电压切换的PT并列，但却不能发出“切换继电器同时动作”这一信号。运行人员依据常规信号指示，认为倒闸操作已经完成。假设此时拉开母联断路器，带电母线通过电压二次回路向不带电母线进展二次反充电，从而烧接点取自带保持的1YQJ1、2YQJ1切换继电器。从而保证在消灭上述问题时，装置能够发出警示信号，避开消灭电压二次反充电的故障。三、失灵保护失灵保护的根本原理防止单一条件推断断路器失灵启动回路包括启动元件和判别元件，两个元件构成“与”保护动作保护动作有流判据复压闭锁延时t失灵出口解除闭锁6断路器失灵保护原理框图启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身〔线路、零序电流〔变压器〕的“有流”判别方式。保护动作后，回路中仍有电流，说明故障确未消退。断路器失灵保护装置是以接入电流大小为判据的，因此将TA的二次电流接入断路器失灵保护装置时，应尽量选择靠近断路器处的TA，而且和母线保护用TA进展有效的“穿插”时间元件是断路器失灵保护的中间环节误动，对时间元件应与启动回路构成“与”规律后，再启动出口继电器。电压闭锁的引入可以防止因误碰或保护中单一元件特别而造成的失灵保护误动TV上的电压构成复合电压作为闭锁条件，即由“电压突变”、“低电压”、“负序电压”、“零序电压”组成。500kV断路器失灵保护一个半断路器主接线方式必需装设断路器失灵保护，以保证断路器失灵时缩小停电范围，且系统中线路的第Ⅱ段必需与对侧一个半断路器主接线的失灵保护协作。500kVRCS-921A型断路器失灵保护装置为例，介绍其根本原理和实现方法。500k2所示。失灵启动回路公共端01〔TJATJBTJCTJQ、TJR〕后接至断路器保护装置的开入量端子，从而形成一个完成的回路。图中，单相跳闸接点〔TJA、TJB、TJC〕取自线路保护，三相跳闸接点〔TJQ、TJR〕取自操作箱中的出口继电器。TJATJBTJATJBTJC断路器保护11TJQ12TJQ11TJR12TJR操作箱01图7 500kV断路器失灵启动回路500kV电压等级的断路器都配置了独立的断路器保护屏500kV220kV断路器失灵保护实现方法上一个显著的不同之处：前者是“分散式失灵”，而后者则是“集中式失灵”。〔特别对主变中性点附件的故障线断路器拒动时，失灵保护动作，除跳开与之相邻的中连续路器外，还要通过远方直跳，跳开对侧断路器，并启动该母线的母差出口跳连接该母线上的全部断路器。失灵保护实现规律RCS-921A型断路器失灵保护装置的失灵启动规律主要分为以下几种：故障相失灵相对应的线路保护跳闸接点和失灵过流高定值都动作后，先经“失灵跳本断路器时间t1“延时发三相跳闸命令跳本断路器，如不能跳开再经“失灵跳相邻断路器时间t2”延时跳开t1整定为0.13S，失灵跳相邻断路器时间t20.25S非故障相失灵经“失灵跳本断路器时间t1”延时发三相跳闸命令跳本断路器，如不能跳开，则再经“失灵跳t2”延时跳开相邻断路器。变压器三跳起动失灵变压器三跳起动的失灵保护可分别经低功率因素3个关心判据开3“t1”延时“失灵跳相邻断路器时间t2”延时跳开相邻断路器。存在的问题及改进措施经失灵的状况下〔如此时SF6压力低制止操作，此时再发生故障，则本断路器不能快速跳闸切除故障，断路器失灵保护仍要经过“失灵跳相邻开关时间t2〔0.25S〕”延时跳开相邻断路器，才能切除故障，这对于要求快速切除故障的500kV系统的运行稳定性时不利的。因此，针对此类状况，建议在断路器失灵保护装置中增加“断路器操作闭锁”的开入，特地用于220kV线路断路器失灵保护220kV801220kV失灵保护屏，串、TJB、TJC、TJQ、TJR，再通过02025回到失灵保护屏，构成一个完整的回路。其中电流启动接点取自线路保护屏中的断路器保护装置，单相跳闸接点取自线路保护装置，三相跳闸接点TJQ、TJR取自操作箱。反措要求相电流判别元件的动作时间和返回时间要快，均不能大于20ms；对于双母线断路器失灵保护，复合电压闭锁元件应设置两套。当一条母线上的TV检修时，两套复合电压闭锁元件应由同一个TV1s左右的延时返回时间。014D179014D179SLA-28D231D301LP92TJA1D2918D21SLB-28D241D311LP10TJBSLC-28D251D322 11LP11TJC2 1SL2-28LP328D264D721TJQ1YQJQD1310241TJR2YQJ0252TJQ2TJR1D371LP721LP821LP9TJA1TJB1D3611D38TJC1D39图8 220kV线路断路器失灵启动220kV失灵保护应首先动作于断开母联断路器或分段断路器启动开入后，220kV失灵保护屏由母线侧隔离开关关心接点〔1YQJ、2YQJ〕判别所接母线，经母线复合电压闭锁，第一时限跳开母联、分段，其次时限切除该线路所在母线的全部断路器，并启动远跳或其它保护停信直跳线路对侧断路器主变断路器失灵保护失灵启动回路目前，微机变压器保护一般承受“相电流”或“零序、负序电流”动作，协作“断路9所示。+24V A屏保护动作

启动失灵开入2 12 12 1B屏保护动作2YQJ解除复压闭锁 K12YQJ解除复压闭锁公共端

1YQJ

解除I母复压闭锁2 1B屏保护动作2YQJ2 12 1B屏保护动作2YQJ2 1

1YQJ

024025图9 茶园主变220kV断路器失灵启动回路一、高压侧启动失灵及解除失灵复合电压回路1Y0T1YT

1LP21

411YZJ 0201/1B-S13111QD3

2Y0T2YT

2LP21

2YZJ42

8n727

8n728

2ND49 11QD184n212

026/1B-S1312PD49

失灵一时限

21解除失灵保护复压闭锁

2YQT4

027/1B-S1318LP24

SLQD22PD50 2PD9 2n1B14TMDL2

2LP19

2ND912 2

1YQJ 4n216 11QD162ND50起动失灵总

失灵二时限

8n7291PD94D57

4A屏12TJR22TJR

4n142

1LP191ND9214D5821三跳起动失灵

11QD154n211

J 74n217二、RCS974二、RCS974失灵启动及三相不全都启动回路2PD72ND7+24V8D328D318D378n6062n1A151PD7B屏跳闸启动失灵至974A1n1A15A屏跳闸启动失灵至974A1ND78D381HWJa1HWJb1HWJc2HWJa断路器合闸位置启动失灵断路器非全相启动2TWJa8D354D444n57湖南省超高压治理局4N594n582TWJb2TWJc4D432HWJb2HWJcCAD审批比解除复压闭锁回路图号TMDL22nA172LP18TMDL21nA17211LP18214D5310叶子冲#1220kV断路器失灵及解除复合电压闭锁9中，K1、K3分别为失灵装置中的电流判别开出接点。在实际应用中，变压器启动失灵规律一般不使用反映“断路器位置”的“合闸位置”或“跳闸位置”接点。由于在断路器本体机械消灭问题时，“断路器位置”过因断路器连杆脱落造成断路器失灵〔如LW6-220型高压断路器，在这种状况下，断路器“断路器位置”无法反映断路器主触头的位置。因此，在主变启动失灵回路中取消了断路器的位置接点，并在掌握字中将“断路器合闸位置”置“1”。这样，断路器的位置接点不会闭锁整个失灵回路，即使发生连杆脱落的状况，失灵保护也能正确动作[4]另外，220kV电量保护中中间继电器，通过其出口接点实现跳开主变各侧的功能。失灵电流的设置在主变旁路代路运行时，变压器的开关TA退出运行，但是套管TA是连续运行的。在管TA的相电流元件在旁路代变时可免去切换的麻烦，但是这种做法是不行取的。由于，假设TATA之间引线上，则即使断路器正确断开，套管TA中还是有TA，可避开上述状况的发生。220kV茶园变主变保护中失灵装置电流回路如图5所示：差动及后备失差动及后备失灵保护高压侧套管TA图11 220kV茶园变主变失灵启动电流回路11TA，但是在旁路代主变运行时，失灵电流取自套管TA，从保证电网稳定运行的角度来看，不宜承受这种旁路代主变的运行方式。失灵解除复压闭锁复合电压闭锁明显提高了失灵保护的安全性“二十五项重点要求”中明确指出：变压器保护启动失灵的同时要延时解除失灵保护的复合电压闭锁。解除的方式有两种，一种是利用故障电流及保护动作解除，其定值与失灵启动的有流其次种方式是利用变压器三侧的复合电压或门解除失灵闭锁。即变压器任意一侧电压降低，就可启动，抑制了电压降低较小的一侧灵敏度不够的问题，但是却增加了其误动的可能性。20233月份“继电保护简报”中明确提出：解除失灵复合电“动作接点”“各侧复合电压动作”接点解除失灵保护电压闭锁。高压侧A高压侧A相电压60.4V0-10001000

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16高压侧B相电压60.5-10001000

0.02 0.04

0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16高压侧C相电压60.6-1000

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12图12 220kV变压器低压侧故障时高压侧电压波形

0.14 0.16中压侧A中压侧A相电压55V0-100中压侧B中压侧B相电压60.4V1000

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16-100中压侧C中压侧C相电压60.4V1000

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16-1000 0.02 0.04 0.06 0.08Time

0.1 0.12 0.14 0.16图13 220kV变压器低压侧故障时中压侧电压波形1000-10001000-100

取自35kV母线A30V0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16取自35kV母线B105V01000

0.02 0.04

0.06 0.08 0.1 0.12取自35kV母线C85V

0.14 0.16-1000 0.02 0.04 0.06 0.08Time

0.1 0.12 0.14 0.16图14 220kV变压器低压侧故障时低压侧电压波形四、断路器机构回路1、压力闭锁回路断路器液压操动机构以高压油推动活塞实现合闸与分闸“重合闸闭锁”、“合闸闭锁”、“分闸闭锁”等三级。当操作机构压力下降到不能保证断路器正确操作时，依据压力降低的状况，分别闭锁重合闸、闭锁合闸、闭锁跳闸。其典型接线图如1515中虚线框标示，微动开关随着油压变化、活塞连杆移动而开闭，将其接入断路器二次回路中，掌握跳合闸回路的通断。由于过去的液压机构仅能供给一对压力闭锁接点，故其闭锁回路均利用操作箱中1YJJ、2YJJ、3YJJ压力继电器重动后实现。如图15中所示，SF6低制止操作继电器4YJJ有一个常开接点并接在闭锁跳闸继电器1YJJCZX1YJJ串接在合闸回路、跳闸回4YJJ动作时，既可以实现闭锁合闸，又可实现闭锁跳闸。对于国电南自的FCX系列操作箱、许继ZFZ系列操作箱来说，由于1YJJ串接在跳闸回路末端，需要将断路器操作机构合闸回路的负端与跳闸回路的负端并在一起引至保护屏接1YJJ闭锁接1YJJ4YJJ动作时，才能实现闭锁合闸和闭锁跳闸。为了防止拒动，牢靠地切除故障，220kV及以上电压断路器都配置了双跳闸操作机构,锁继电器。过去的设计理念中，为了在任何一组直流电源消逝时压力闭锁继电器都不失电，“四统一”切换方式有一个致命的弱点，那就是当压力闭锁回路短路时，会造成第一组直流电源消逝，自动切换后，又会造成其次组直流电源消逝，导致该断路器失去全部操作直流电源。因此，相关反措规定不允许承受直流电源切换方式。1YJJ1YJJ回路都不能执行跳闸任务。别掌握两组压力闭锁继电器，即直流电源、跳闸回路、压力闭锁接点双重化的，并且要求压力闭锁回路直接在断路器机构箱中实现。4YJJ101I4D7 4D8 4n41 R1YJJ 1YJJ11YJJ2 1YJJ3

102I4D74

/634-127A

KP3AKP3BKP3C

压力低制止跳闸4n42 R2YJJ 21YJJ 21YJJ’ 22YJJ21YJJ’KP5A4n50 4D75 123 124禁重/634-127A KP5C4YJJ

压力低闭锁重合闸4n43

R3YJJ

4n52

3YJJ

3YJJ

压力低闭锁合闸KP2A/634-127ASF6A

4D78

禁合/634-127A KP2BKP2CSF6B4D9SF6C

4n44 4YJJ15压力闭锁回路

SF6压力低制止操作

CAD制图 校核审核 审批设计 比例原图号损失。过去就发生过此类事故。220kV线路C相瞬时故障，保护出口跳C相断路器，故障切除后本应重合，但由C相断路器分闸后，发“合闸闭锁“信号，切断了合闸回路，线路重合不成功。因此，在断路器传动试验时，要求确性。2、弹簧储能回路“弹簧未储能”一级闭锁。LW25-252型弹簧机构断路器在湖南省内220kV变电站广泛使用，其弹簧储能回路如图16。SP为限位开关，88M掌握电机直流接触器，49M为掌握电机热继电器，49MX为关心继电器，48T为电机时间，SPX为弹簧未储能信号关心继电器。8D38D34BP11BMSPM9TXM48494SPXSPXXM94RT8488MXM94XM944BN 8D3 11BK16弹簧储能回路〔A相〕原理图由图可知，当电机运转过程中消灭过流、过热或超时，电机热耦继电器49M或电机延48T49MX带自保持，从而使电机保护回路始终带电，49MX处于励磁状态，不能复归。对上述状况，通常的处理方法是拉合一8D349MX继电器失磁。220kVLW25-252型弹簧机构“电机过热”、及“弹簧未储能”信号，并始终未消逝。后检查觉察，B相断路器沟通电源因保险松脱，导致B相断路器掌握电机失压。现将整个大事过程分析如下：因B相断路器掌握电机失压，导致B相断路器合闸过程SP始终闭合，SPX始终励磁，发“弹簧未储能”信号，同时SPX88M励磁，由于弹簧未能储能到位，故到固定延时T后，48T延时继电器动作，48T延时接点闭合，49MX49MX49MX断开，88M失磁。故此时，准时将B相断路器沟通电源恢复，电机8D349MX复归。针对该断路器的此类特性，应与运行人员交代清楚其工作原理及留意事项，重点对电机沟通电源加强巡察，避开因未投或误拉电机电源再次发生上述状况3、防跳回路断路器防跳回路是断路器掌握回路的主要组成局部压共同作用将产生巨大的能量，在很短的时间〔一般为100ms以内〕内产生大量的热量，器非正常屡次合跳〔跳动〕起着至关重要的作用。机构防跳是通过一种机械机构来实现防跳，其中通过组合继电器防跳最为流行。〔操作箱防跳经防跳继电器TBJ〔TBJI〕(TBJ1，另一方面其串接在合闸回路的常闭接点断开TBJTBJ，合闸接点与TBJ常开接点TBJ〕接通防