保护电压切换回路

关于保护电压切换回路一、电压切换回路基本原理

1、电压切换的目的：对于双母线系统上所连接的电气元件，为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，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次运行方式改变同步进行切换。第2页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理

2、电压切换的方式：（1）用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换中间继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换（2）要求切换回路双重化配置：切换回路独立、切换电源独立。a、有利于减小设备异常时的影响面；b、便于运行人员判断问题，应急处理。第3页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理

3、电压切换的重要性：电压切换回路是否良好，直接关系到保护和自动装置能否正确动作，甚至影响电网的安全稳定运行。

第4页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理电压回路的编号N600·A601A603A630开关隔离开关公用二次回路电压切换继电器接点A710保护装置空开保护遥测屏功率表第5页,共21页，2024年2月25日，星期天第6页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理隔离刀闸提供一常开、一常闭两对辅助接点。1、当线路接在I母上时，I母刀闸的常开辅助接点闭合，1YQJ1、1YQY2、1YQJ3继电器动作，1YQJ4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持继电器也动作，且自保持。II母刀闸的常闭接点将2YQJ4、2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7复归，此时，1XD亮，指示保护装置的交流电压由I母TV接入。2、当线路接在II母上时，II母刀闸的常开辅助接点闭合，2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3继电器动作，2YQJ4，2YQJ5，2YQJ6、2YQJ7磁保持继电器动作，且自保持。I母刀闸的常闭接点将1YQY4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7复归，此时2XD亮，指示保护装置的交流电压由II母TV接入。3、当两组隔离刀闸均闭合时，则1XD，2XD均亮，指示保护装置的交流电压由I、II母TV提供。第7页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理4、对“切换继电器同时动作”信号：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，应发出告警信号。

异常并列：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，若一次电压不一致，切换回路将形成很大环流，导致跳开PT二次空开，甚至烧坏切换装置和操作箱。

第8页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理实例：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。第9页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理第10页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理对现场运维人员：（1）当进行母线刀闸操作后，除了检查所挂母线的信号指示正确外，还应检查后台“切换继电器同时动作”信号未动作；（2）在倒换母线过程中，在断开母联开关前，应检查后台“切换继电器同时动作”信号未动作。防止一次分列运行时，二次并列的情况出现。5、对“PT失压”信号：回路由两路切换继电器常闭接点和断路器常开接点串联组成。主要作用是：开关在正常运行时，两路刀闸切换回路都不通，此时发出信号提醒运行人员。6、电压切换回路的部分继电器接点分别送到失灵保护，母差保护及有关信号回路。第11页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理

补充：

1、磁保持继电器（双位置继电器）的工作原理两个线圈，每个线圈串接一个触点，一常开一常闭，无电时通过永久磁铁的作用力，使衔铁固定在初始位置上，当给常闭接点所在线圈加电时，线圈得电使衔铁动作，动作后由永久磁铁将其固定在动作后位置上，同时衔铁动作使两线圈的串联接点位置切换，原来的常闭接点打开，使线圈失电，而原常开接点闭合，所对应的线圈处于准备得电动作。由于是靠磁铁机械保持，因此控制电源消失后其位置会保持在控制电源消失前的状态，不会像电保持继电器一样失电后恢复至原始状态。2、电压切换回路必须使用磁保持继电器的动作接点。这是因为当操作箱直流电源消失或切换回路故障时，自保持继电器接点状态不变，保护装置不会失压。3、按反措要求，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。第12页,共21页，2024年2月25日，星期天一、电压切换回路基本原理4、按反措要求，装有距离保护的二次电压回路采用零相接地，零相线不经任何切换箱或刀闸的联锁触点。第13页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例案例1：因隔离开关辅助接点转换不到位引起的电压互感器反充电。

某220kV变电站220kV系统进行倒母线操作，在将所有220kV间隔设备由II母倒至I母后，断开220kV母联开关对220kVII段母线停电时，所有运行的220kV设备保护装置发出“PT电压异常”告警信号，经检查220kVI、II母PT二次电压全部失去。第14页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例原因分析：电压切换回路如下：第15页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例

现场检查发现，220kV甲线路电压切换回路中1YQJ和2YQJ继电器均处于动作状态，从而使220kVI、II母电压通过甲线路的电压切换回路并列起来。甲线路运行在I母，所以电压切换回路中1YQJ动作接通是正确的，而2YQJ则不应动作。后续检查中发现该线路II母隔离刀闸常闭辅助接点因转换不到位而没有接通。在甲线路间隔由220kVII母倒至220kVI母后，该线路II母刀闸的常开辅助接点已打开，而相应的常闭辅助接点却未闭合。从电压切换回路图可以看出，带复归线圈型2YQJ4（5、6、7）仍处于接通状态，2YQJ1（2、3）处于断开状态，“II母运行灯”不亮。因此，220kVI、II母PT二次电压通过甲线路的电压切换回路并列起来。倒母线操作过程中，运行人员未注意将停电的II母PT二次空开断开，也未检查“切换继电器同时动作”信号是否复归。当分开220kV母联开关时，I母二次电压通过并列点向停电的II母PT反充电，引起220kVI、II母PT二次电压空气开关跳闸。第16页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例现场运维人员应注意的问题：1、新设备投产验收时必须实际分合刀闸验证电压切换回路的完好性和相关信号的正确动作；当拉开母线刀闸时，复归线圈应可靠动作，由于目测不能确定，需用万用表量其动作接点是否断开。2、运行人员进行倒母线操作时，在断开母联开关前，必须确认后台所有间隔的“切换继电器同时动作”信号已复归。第17页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例案例2：因保护装置原始出厂初始状态在并列状态，引起电压互感器反充电。某变电站一条220kV线路新投运，保护人员进行安装接线工作。期间运行人员进行倒母线操作，在拉开220kV母联开关后，所有运行的220kV设备保护装置发出“PT电压异常”告警信号，220kVI、II母线全部失压。第18页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例原因分析：新保护屏安装完毕后，保护人员按照先室内后室外的顺序进行二次接线。接电压回路时，将220kVI、II母线PT二次电压回路电缆两端都接上，新线路保护屏端子排上电压回路已经带电，此时，到隔离开关辅助触点的电缆未接。由于保护装置中电压切换回路采用的是自保持双位置切换继电器，保护装置中切换继电器的初始状态，有的在动作保持状态，有的在复归状态，和最后出厂试验状态有关，具有随机性。该条线路保护装置恰好在动作保持状态，保护人员在不了解这种情况下，未确认切换继电器初始状态就将母线电压接入，导致220kV母线电压通过该条线路的电压切换回路实现并列，在拉开母联开关后，向停电的电压互感器一次设备反充电，造成母线失压。第19页,共21页，2024年2月25日，星期天二、典型事故案例

对扩建、改造工作，现场运维人员