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雙母接線二次電壓切換回路隱患分析及防范措施

文檔作者：張國芬，季麗清文檔來源：紹興電力局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月12日
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2009年第5期 浙江電力
ZHEJlANG ELECTRIC POWER 65
■圃
雙母接線二次電壓切換回路隱患分析及防范措施
張國芬，季麗清
(紹興電力局，浙江紹必312000)
摘 要：對各種雙 接線二次電壓切換回路的優(yōu)缺點(diǎn)作了分析，結(jié)合故障實(shí)例，對缺陷回路進(jìn)行了分
析并提出了改進(jìn)建議，提高了電壓切換回路的可靠性。
關(guān)鍵詞：電壓切換；TV并列；反充電；母線失壓
中圖分類號：TM645．2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1007—1881(2009)05—0065—03
Hidden Trouble Analysis and Corresponding M easures of Double Bus Voltage Switch Circuit
ZHANG Guo-fen，jl Li—qing
l Shaoxing Electric Power Bureau．Shaoxing Zhejiang 3 1 2000，China)
雙母接線的主變、線路保護(hù)中的交流電壓采
自母線電壓，當(dāng)線路或主變倒排操作后，二次電
壓必須與一次接線相對應(yīng)，這由操作箱中的電壓
切換同路來完成。主變或線路的母線閘刀輔助觸
點(diǎn)啟動(dòng)電 切換繼電器，并將電壓切換繼電器的
接點(diǎn)用于保護(hù)、測量、同期等二次電壓切換及相
關(guān)回路的監(jiān)視。
電壓切換回路若設(shè)計(jì) 不當(dāng)，在發(fā)生二次電壓
非正常并列時(shí)，容易引起二次側(cè)環(huán)流，或在特殊
運(yùn)行方式下造成二次向一次反充電，導(dǎo)致運(yùn)行空
氣開關(guān)跳閘，使交流電壓失壓或使一些簡單事故
擴(kuò)大
1 二次電壓切換回路
1．1 接線方式
雙母接線保護(hù)交流電壓切換回路中隔離開關(guān)
重動(dòng)繼電器YQJ的直流電源，從早期采用專用
電壓切換小母線GQM到目前普遍采用本間隔開
關(guān)的控制電源KM，YQJ從單位置接線發(fā)展到雙
位置接線，位置繼電器復(fù)歸線圈又存在2種接線
方式。
回路監(jiān)視分為3種信號，如圖1，2所示。
正母閘刀合上，1c閉合，操作箱內(nèi)1XD燈亮，
表示保護(hù)電壓由正母線接人；2G合上，2XD燈
亮，表示保護(hù)電壓由副母線接入。當(dāng)兩母刀同時(shí)
合上時(shí)，由1YQJ1與2YQJ1常開接點(diǎn)串聯(lián)發(fā)“電
壓切換回路同時(shí)動(dòng)作”信號。當(dāng)1YQJ，2YQJ均
失電，由1YQJ2與2YQJ2常閉接點(diǎn)串聯(lián)發(fā)“交流
電壓失壓” 信號。
1．2 各種切換回路優(yōu)缺點(diǎn)分析
方式一：專用電壓切換小母線GQM及YQJ
單位置接線。接線如圖3所示，它的缺點(diǎn)是顯而
易見的，由于繼電器是單位置接線，當(dāng)電壓切換
同路出現(xiàn)異常時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)全所保護(hù)交流電壓失
壓。最容易出現(xiàn)的異常如切換電源丟失、壓變閘
刀或母刀輔助接點(diǎn)接觸不良、切換回路端子松動(dòng)
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66 浙江電力 2009年第5期
圖l 閘刀重動(dòng)繼電器接線圖
圖2 交流電壓切換原理圖
I母Tv 交
流
電
壓
切
換
路
同時(shí)動(dòng)作l 霉
失壓信
罔3 專用電壓切換小母線GQM及閘刀重動(dòng)
繼電器 位置接線
等， 而且由于采用了專用電壓切換小母線
GQM，出現(xiàn)切換回路端子松動(dòng)的概率大大增加。
這種接線在一些老變電所內(nèi)還存在。
隨著繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展，取消了專用
切換母線GQM，直接采用開關(guān)控制電源。為了
消除單位置繼電器的弊端，YQJ引入雙位置接
線。這種接線的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)運(yùn)行過程中母刀的常
開輔助接點(diǎn)接觸不良或回路端子出現(xiàn)松動(dòng)等異常
情況時(shí)YQJ仍能保持動(dòng)作狀態(tài)，不會(huì)引起保護(hù)
交流電壓失壓。但由于引入了磁保持接點(diǎn)， 當(dāng)復(fù)
歸線圈不能正確動(dòng)作時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)保護(hù)二次電壓
非正常并列現(xiàn)象。
方式二：如圖1所示， 由于只用一對閘刀輔
助接點(diǎn)，故需將n208與n210，n209與n190相
連，n208與n209分別接正副母閘刀常開輔助接
點(diǎn)。該雙位置繼電器往往設(shè)計(jì)成動(dòng)作線圈匝數(shù)小
于復(fù)歸線圈，比如1G閉合時(shí)，流過1YQJ4—7動(dòng)
作線圈的電流為總電流的2／3，1YQj4—7能可靠
動(dòng)作，流過2YQj4—7復(fù)歸線圈的電流為總電流
的1／3，2YQj4—7能可靠復(fù)歸。倒排操作再合上
2G時(shí)，所有的雙位置YQJ均保持原來的狀態(tài)，
最后拉開1G時(shí)，2YQj4—7勵(lì)磁動(dòng)作，1YQj4—7
返回，確保兩雙位置繼電器在任何情況下只有1
組YQj4—7可靠勵(lì)磁動(dòng)作?？蛇@完全是純理論
的，事實(shí)上繼電器的實(shí)際參數(shù)達(dá)不到理論水平，
存在一定的誤差。當(dāng)誤差超過允許值時(shí)，繼電器
動(dòng)作產(chǎn)生競爭，不能可靠動(dòng)作，在閘刀倒排過程
中，出現(xiàn)兩雙位置YQJ同時(shí)動(dòng)作，造成二次側(cè)電
壓非正常并列。
方式三：如圖1所示，n208，n190分別接正
母閘刀常開、常閉輔助接點(diǎn)，n209，n210分別接
副母閘刀常開、常閉輔助接點(diǎn)。由于復(fù)歸線圈采
用常閉輔助接點(diǎn)，而閘刀常閉輔助接點(diǎn)接觸不良
的問題比較普遍，當(dāng)閘刀出現(xiàn)這種異常情況時(shí)，
雙位置YQJ就不能及時(shí)返回，出現(xiàn)二次電壓非正
常并列現(xiàn)象。
2 故障實(shí)例分析
2．1 切換繼電器競爭導(dǎo)致二次失壓
甲變電所220 kV側(cè)一次主接線采用雙母接
線。事發(fā)當(dāng)時(shí)運(yùn)行方式為副母運(yùn)行、正母停運(yùn)檢
修，2460線進(jìn)行正母閘刀更換工作，其余正常運(yùn)
行。2460線正母閘刀更換后需進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，首
先將正母改為冷備用(正母壓變改為運(yùn)行)，將
2460正母閘刀合上后，發(fā)生副母壓變二次空氣開
關(guān)跳開， 導(dǎo)致全站220 kV保護(hù)裝置交流電壓失
壓。
甲變電所電壓切換回路采用的是方式二。事
后調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)2460線lG合上后， 由于通過
2YQJ復(fù)歸線圈的電流達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，原先勵(lì)
磁的2YQj4—7沒有及時(shí)返回，副母電壓仍通過
2YQj4—7磁保持接點(diǎn)提供給2460線的保護(hù)，而
1YQj4—7勵(lì)磁動(dòng)作后，1XD燈亮，將正母電壓
引入保護(hù)與副母電壓在二次側(cè)形成并列。由于
此時(shí)正母母線無電，造成二次向一次反充，跳開
2009年第5期 張國芬，等：雙母接線二次電壓切換回路隱患分析及防范措施 67
運(yùn)行二次 氣開關(guān)，導(dǎo)致全所220 kV保護(hù)全失
的事故。
2．2 閘刀輔助接點(diǎn)不良導(dǎo)致二次側(cè)非正常并列
乙變電所220 kV側(cè)一次主接線也是雙母接
線。事發(fā) 時(shí)運(yùn)行方式為逢單接正，逢雙接副，
母線合環(huán)運(yùn)行。2457線發(fā)生A相單相接地故
障，但開關(guān)拒動(dòng)，失靈保護(hù)動(dòng)作后跳開了所有
220 kV線路開關(guān)，導(dǎo)致全所220 kV系統(tǒng)全停。
I二述事故中，當(dāng)開關(guān)失靈動(dòng)作后應(yīng)該切除正
母線J二的所有線路，但卻同時(shí)切除了副母線上的
所有線路， 導(dǎo)致全站220 kV失壓。事后調(diào)查發(fā)
現(xiàn)，由于副母閘刀拉開后其常閉接點(diǎn)2G因故障
沒有閉合(這類故障在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn))，
2YQJ復(fù) 線圈沒有帶電，2YQJ4—7磁保持接
點(diǎn)沒有及時(shí)返回，導(dǎo)致二次側(cè)非正常并列，而開
關(guān)的失靈保護(hù)也是通過電壓切換回路的雙位置繼
電器觸點(diǎn)來啟動(dòng)和跳閘的，這使得線路故障且線
路開關(guān)失靈的情況下，線路失靈保護(hù)跳閘時(shí)誤判
該線同時(shí)運(yùn)行于2條母線 ，故跳殲了2條母線
卜所有的出線，f關(guān)。
3 事故暴露的問題及預(yù)防措施
(1)方式二的接線在理論上是可行的，但在
實(shí)際運(yùn)行過程中像實(shí)例l這樣的事故卻是無法監(jiān)
視和避免的，而且在某變電所已發(fā)生多起。所以
這種方法并不安全，不建議采用。
(2)方式二三造成非正常并列的原因主要是閘
刀常閉輔助接點(diǎn)不能及時(shí)返回， 由于監(jiān)視指示
燈1XD只反映采用閘l廠J常開輔接點(diǎn)的切換回路
的啟動(dòng)，并不能反映繼電器的返回。所以應(yīng)在
復(fù)歸線圈的回路增加1只3XD指示燈，用于監(jiān)
視繼電器的返回， 以便于運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)并及時(shí)
排除故障
(3)切換繼電器同時(shí)動(dòng)作發(fā)信回路的接點(diǎn)以
往采用的是單位置接線的YQJ接點(diǎn)，應(yīng)改接成
雙位置磁保持接點(diǎn)， 當(dāng)遇到閘刀位置異?；螂p
位置繼電器本身故障引起觸點(diǎn)粘死， 出現(xiàn)兩組
電壓非正常并列時(shí)， “切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”
信號將會(huì)保持，以便于運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)并及時(shí)排
除故障。
(4)母線運(yùn)行方式的判別應(yīng)該由閘刀的輔助
接點(diǎn)直接完成，而不是由電壓切換的雙位置繼
電器接點(diǎn)來完成。
(5)每套線路保護(hù)屏內(nèi)正副母電壓均裝設(shè)空
開， 如圖2所示，在n191—194與IYQJ6—7，
n196—199與2YQJ6—7之間裝設(shè)空開。并與母
線壓變二次空開合理配置，級差在2～3級，以
確保二次向一次反充時(shí)，先跳保護(hù)屏內(nèi)空開，
避免全所交流失壓事故的發(fā)生，單母分段帶旁
路的設(shè)計(jì)中， 為避免停用一段母線時(shí)， 因一次
隔離閘刀與二次切換繼電器的接點(diǎn)時(shí)間競爭而
發(fā)生反充電事件，叮以在拉開旁路開關(guān)分段閘
刀前先斷開屏后對應(yīng)母線的空氣開關(guān)，復(fù)役操
作則后合上對應(yīng)母線的空氣開關(guān)的操作策略，
這已在110 kV系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用。
(6)新設(shè)備沖擊試驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)在新設(shè)備沖
擊后，在被沖擊母線熔絲或空氣開關(guān)兩側(cè)測最
二次電壓正常后，再合t壓變二次空開。
4 結(jié)論
電壓切換回路是否正常對于雙母接線電力
系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要，應(yīng)在設(shè)計(jì)、校驗(yàn)、
運(yùn)行和維護(hù)過程中，嚴(yán)格執(zhí)行各種標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)
程， 切實(shí)保障系統(tǒng)的安全 由于現(xiàn)有技術(shù)的局
限性，仍存在這樣或那樣的缺陷和隱患。因
此，在平時(shí)的_I 作中運(yùn)行和維護(hù)人員都應(yīng) 斷
地進(jìn)行總結(jié)，尋找解決問題的新途徑， 及時(shí)發(fā)
現(xiàn)并盡可能地消除這些隱患，確保電力系統(tǒng)的
安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
【1】郭占偉，魏曉強(qiáng)， 肖忠剛，等．電膻切換回路故障分
析【J】．繼電器，2006，34(22)：81—83．
I 2l 國家電力調(diào)度通信中心編．電l力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)川技
術(shù)問答[M]．北京：中國電力m版} ，2000．
I 3 J 南京南瑞繼保電氣有限公司．czx型分相操作箱電
切換插件原卿接線圖I Gj
收稿日期：2009—03—04
作者簡介：張國芬(1972一)，女， 浙江紹興人，工程師，從
事變電運(yùn)行管理工作
季麗清(1970一)，女，浙江諸暨人，助理工程師，從事
繼電保護(hù)工作
(本文編輯：楊 勇)

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