超高压输电线路保护中交流电压的切换方式

企业家天地 2010 年 10 月 Technology 技 术 在 220kV及以上的超高压输电线路 中,保护用的交流电压能自动跟随一次 进行切换,使得保护用的二次电压和一次电 压相对应,以保证保护运行的正确性,通常 这种切换由操作继电器装置完成。 CZX- 12R1是南京南瑞继保电气有限公司 按超高压输电线路继电保护统一设计原则 设计、生产的一种操作继电器装置,被广泛 地应用于 220kV及以上的超高压输电线 路。CZX- 12R1交流电压切换回路的工作方 式。CZX- 12R1交流电压切换有三种方式。 方式一：交流电压切换回路采用不自保持 方式;方式二：交流电压切换回路采用自保 持方式,接入一常开、一常闭二对闸刀辅助 接点;方式三：交流电压切换回路采用自保 持方式,接入一对常开闸刀辅助接点。 方式一,由于交流电压切换回路不自保 持,在操作继电器装置失电时,保护用交流 电压将失去,有可能造成保护误动,故在超 高压输电线路中,方式一一般不采用。 方式二, 交流电压切换回路如图 1所示, n208接Ⅰ母闸刀常开辅助接点,n190接Ⅰ母 闸刀常闭辅助接点,n209接Ⅱ母闸刀常开辅 助接点,n210接Ⅱ母闸刀常闭辅助接点。当线 路接Ⅰ母 , Ⅰ母闸刀常开辅助接点闭合 , 1YQJ1- 7继电器动作,1XD灯亮, 示保护用 交流电压由Ⅰ母 TV接入,同时Ⅱ母闸刀常开 辅助接点断开、常闭辅助接点闭合将磁保持 继电器 2YQJ4- 7复位。当线路接Ⅱ母,Ⅱ母闸 刀常开辅助接点闭合,2YQJ1- 7继电器动作, 2XD灯亮,表示保护用交流电压由Ⅱ母 TV接 入,同时Ⅰ母闸刀常开辅助接点断开、常闭辅 助接点闭合将磁保持继电器 1YQJ4- 7复位。 当Ⅰ、Ⅱ母闸刀都合上,1YQJ1- 7、2YQJ1- 7继 电器都动作,1XD、2XD灯亮,表示保护用交流 电压由Ⅰ、Ⅱ母 TV同时提供,此时,切换继电 器同时动作信号发出。 方式三, 交流电压切换回路同方式二, 由于只用一对闸刀辅助接点, 故需将 N208 同 N210 相连,N209 同 N190 相连,N208 接 Ⅰ母闸刀常开辅助接点,N209接Ⅱ母闸刀 常开辅助接点。当线路接Ⅰ母,Ⅰ母闸刀常 开辅助接点闭合 ,1YQJ1- 7 继电器动作 , 1XD灯亮, 表示保护用交流电压由Ⅰ母 TV 接入 , 同时此接点还将磁保持继电器 2YQJ4- 7复位。当线路接Ⅱ母,Ⅱ母闸刀常 开辅助接点闭合 ,2YQJ1- 7 继电器动作 , 2XD灯亮, 表示保护用交流电压由Ⅱ母 TV 接入 , 同时此接点还将磁保持继电器 1YQJ4- 7复位。当Ⅰ、Ⅱ母闸刀都合上,则先 动作的磁保持继电器继续保持动作状态,后 励磁的磁保持继电器不动作,因此方式三只 能有一路切换继电器动作,这点和方式二是 有区别的。 CZX-12R1 交流电压切换回路 存在的不足 方式二，当闸刀常闭辅助接点接触不 好时,将产生Ⅰ、Ⅱ母电压切换继电器都动 作且无告警信号的现象发生, 原因如 下:假如线路接Ⅰ母,Ⅰ母闸刀合,Ⅰ母闸刀 常开辅助接点闭合,1YQJ1- 7 继电器动作, 1XD灯亮, 保护用交流电压由Ⅰ母 TV接 入。此时如线路要进行倒排操作,则Ⅱ母闸 刀合,Ⅱ母闸刀常开辅助接点闭合,2YQJ1- 7 继电器动作,2XD灯亮, 切换继电器同时动 作信号发出。在Ⅱ母闸刀合上后,Ⅰ母闸刀 拉开, 其常开辅助接点断开,1YQJ1- 3继电 器不动 , 切换继电器同时动作信号复归 , 1XD灯不亮;其常闭辅助接点闭合使磁保持 继电器 1YQJ4- 7复位, 交流电压改由Ⅱ母 TV接入,倒排操作完成。这是正常情况,但 是如果Ⅰ母闸刀常闭辅助接点接触不好,其 常闭接点不能使磁继电器 1YQJ4- 7 复位 (老式闸刀操作机构, 其辅助接点接触不良 是比较常见的现象), 则 1YQJ4- 7仍保持在 动作状态,此时虽然 1XD灯不亮,切换继电 器同时动作信号复归,但实际上进行电压切 换的切换继电器仍在动作状态,这样,Ⅱ母 电压将通过 1YQJ4- 7接点送至Ⅰ母, 造成 非常危险的倒送电事故。 图 1 交流电压切换回路 方式二还存在的一个问题是: 当Ⅰ、Ⅱ 母电压切换继电器都动作时,Ⅰ、Ⅱ母电压 必须完全相同,否则Ⅰ、Ⅱ母电压间的差压 将在Ⅰ、Ⅱ母电压切换回路形成环流。当 Ⅰ、Ⅱ母电压切换继电器都动作时,其回路 直流电阻在 0.1～0.2Ω之间,稍有一点点差 压就将产生很大的电流,时间一长必将印刷 电路板烧坏。我厂 2282线保护在投运试验 时,由于闸刀辅助接点引入有误,使得Ⅰ、Ⅱ 母电压切换继电器长时间动作没复归 (约 24h),结果造成 CZX- 12R1交流电压切换印 刷电路板烧坏,就是一个严重的经验教训。 CZX-12R1 交流电压切换回路 改进和选型 对于方式二,为防止由于闸刀常闭辅助 接点接触不良,造成二路切换继电器同时都 动作且无告警信号的事件发生,建议对切换 继电器同时动作信号回路进行改进,用磁保 持继电器接点 1YQJ5、2YQJ5 串联替代原 非磁保持继电器接点 1YQJ2、2YQJ2 串联 的告警回路,这样信号回路能真实地反映电 压切换继电器的状态。在厂家说明书中,磁 保持继电器 YQJ5是给母差保护用的,但日 前新的母差保护自己本身有电压切换接点, 无需线路保护给它。 至于方式二在Ⅰ、Ⅱ母电压切换继电 器都动作时存在环流,只要Ⅰ、Ⅱ母差压很 小,且Ⅰ、Ⅱ母电压切换继电器都动作的时 间不长,其印刷电路板还是能承受的。故一 般的倒排操作是没有问题的,因为一般的倒 排操作时间不长(最多约半小时左右)。但笔 者认为,对于存在倒排操作而又不需要有二 路切换继电器都动作的变电站,选择交流电 压切换方式三比较合适。 根据上述分析,笔者认为,对交流电压 切换方式的选择应根据具体情况具体选择, 对于需要同时有二路电压输入的则选方式 二(但必须注意二路电压要绝对相等),一般 情况下应选方式三,因为方式三能保证只有 一路切换继电器动作, 不会产生诸如环流、 倒送电这样的事故,安全性好。 作者简介 李伟(1980- )，男，山西临汾人，工程师，学士， 任职于临汾供电分公司农电部，从事农电管理工 作，华北电力大学在职电气工程硕士研究生。 超高压输电线路保护中交流电压的切换方式 □李 伟 内容摘要 全面分析了 CZX- 12R1 中三种交流电压切换方式, 指出了原 交流电压切换方式存在的不足,提出了改进措施和选型建议。 55