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, 原因分析如 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#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