繼電保護二次電壓切換的探討

嚴 棋

（廣東電網公司茂名化州供電局，廣東化州525100）

我國科學技術的進步，促進了繼電保護技術的不斷發展。繼電保護技術水平的提高是電力設備安全平穩運行的保障，但是在實際運行之中，由于受內在與外在因素的影響，變電站在進行繼電保護二次電壓切換時極易產生異常現象，進而極大地阻礙了變電站的正常運行。因此提升繼電保護的正確動作率，降低二次回路安全問題的發生率，對于提升二次回路切換工作的安全可靠性具有重要意義。

1 繼電保護二次電壓切換的原理及異常問題分析

變電站依靠雙母線系統連接各種電氣元件，使其有序運行以調整電壓。變電站一定要確保在分開運行狀態之下的雙母線的一次及二次系統中電壓能夠對應且平衡，進而確保能夠同步切換主接線方式與保護裝置、安全自動裝置的二次電壓回路，降低誤動與拒動問題的發生率。變電站要正確切換繼電保護二次電壓，一定要首先將隔離開關的常開和常閉輔助觸點引至電壓切換繼電器啟動及復位回路中，以確保回路開展正確的自動切換。電壓切換原理接線如圖1所示。

圖1 電壓切換原理接線圖

變電站處于正常運轉狀況之時產生的繼電保護動作錯誤的問題大多是由其二次電壓的異常所引發的，而電壓切換回路的設計中隱藏的各種缺陷便是二次電壓異常的主要原因。電壓切換回路中的這些缺陷使刀閘的位置難以進行準確對應，進而導致二次電壓的切換無法及時并正確的進行。雙母線的電勢差往往會造成電壓切換回路形成極大短路電流，進而使電壓切換繼電器遭受破壞，不僅無法正常運行甚至不能夠開展保護動作，使電壓切換繼電器不能正常運行。傳統落后的換電壓繼電器在開展工作時，不能夠精確科學地檢測并反映母線刀閘位置的具體接點情況，受特定條件的限制，也難以對電壓切換繼電器的同時動作開展及時的報警工作。以上的諸多設計問題，引起了二次電壓的切換異常問題。

2 使電壓回路進行可靠切換的條件

電壓回路可行切換的條件：

（1）兩組母線電壓的切換繼電器進行同時動作時，需分別控制并發出信號以確保母聯斷路器的運行狀態。假如切換繼電器運行異常，兩繼電器都在失磁位置，必須發出電壓回路斷線信號。出現該信號時，必須及時使已沒有保護功能的電器停止運行。在保護電壓回路能夠正常運行之后，才可以重新使用保護裝置。

（2）假如因為未采取避免直流電壓短時中斷的方法而導致誤動，就一定要控制好自動切換回路中控制正電源與控制交流電壓回路，使前者的觸點閉合遲于后者的觸點閉合、斷開時間早于后者的斷開時間，并且確保壓力充足。

（3）自動切換回路出現異常狀況時，需及時停用距離保護，同時做好處理，不能采取與某一回路短接或卡死切換繼電器的方式使得保護繼續運行。

（4）假如兩組電壓互感器二（三）次電壓切換繼電器共同動作或是失磁時，需立即發出報警信號，否則將極易導致帶電的電壓互感器二次回路向停電的電壓互感器二次回路反充電，甚至熔斷帶電的電壓互感器二次的熔斷器。

（5）在斷電時一定要使中間繼電器實現安全失磁復歸，并且中間繼電器的容量及觸點必須滿足在電壓回路經過故障短路電流之時不形成粘連的要求，以避免電壓互感器出現反充電現象。交流電壓切換繼電器觸點接線如圖2所示。

圖2 交流電壓切換繼電器觸點接線圖

3 繼電保護二次電壓切換異常所采取的措施

3.1 設計電壓切換回路需考慮不同的變電站主接線方式

變電站采用多種主接線方式，開展電壓切換工作時也一定要選擇相符的斷路器及刀閘輔助接點。若變電站是利用雙母線接線方式運行時，對應PT刀閘的輔助接點是母線二次電壓重動接點的對應刀閘輔助接點，母聯間隔刀閘和開關的輔助接點則是并列接點的刀閘輔助接點，各出線間隔的電壓切換一定要選用相符的母線刀閘輔助接點；接線方式若是固定連接時，單母線接線上的各出線間隔其二次電壓的切換工作就不用本間隔刀閘完成。而變電站是利用內橋接線方式時，若無母線PT，線路PT要獲取母線電壓則需在進線間隔的斷路器和隔離開關的輔助接點重動之后完成。總而言之，電壓切換回路的設計一定要以變電站使用的具體主接線方式為依據，從一次設備的選擇關系及連接情況出發進而使二次電壓可以真實地反映一次狀態。

3.2 使用雙位置繼電器接點方式

（1）需通過雙位置繼電器應對同時動作信號的接點，進而確保監控得到切實實施，監視并反饋切換繼電器的工作狀態，以減少問題的產生。利用雙位置繼電器接點方式時，若運行過程中因為雙位置繼電器自身出現異常狀況，或者刀閘的安裝位置不正確，會造成接點出現粘死狀況，引起電壓并列出現異常狀況，必須及時解決，消除異常信號。（2）母線的運行方式需通過斷路器的失靈保護裝置進行判斷，從而避免電壓切換不正常狀況下對母線失靈保護形成不利影響。另外，可以通過斷路器的失靈保護判斷啟動功能。（3）在PT進行一次投運前，必須安排技術人員檢查PT轉接屏處兩組PT的二次電壓，觀察其能不能滿足運行要求和是否處于正常狀態，進而防止運行時發生PT與二次側發生并接的問題。

3.3 同時動作與不動作處理

要使切換繼電器和隔離開關輔助觸點處于正常運行狀況，必須避免并控制可能誤動作的同時對正電源加以保護。電壓回路故障再次通過短路電流之時若無粘連狀況的影響，專門處理繼電器同時動作與同時不動作的規程是處理好該問題、避免反充電現象的最佳方法。該方法需要注意的：（1）若兩組母線中的電壓切換繼電器所產生的同時動作不是在共同控制之下時發生的異常問題，就必須及時地發出信號。同時，絕對不能斷開母聯的斷路器，以防止反充電的問題。若切換繼電器存在位置偏移，變成了失磁的位置，造成其異常工作，則需通過相應信號，要求停止工作。（2）運行狀態下，除非停止相關的保護動作，否則不可以維修隔離開關的輔助觸點。

3.4 加強二次電壓切換回路異常的檢修和維護

二次電壓切換回路出現問題與故障是由以下原因造成的：（1）因為二次電壓切換回路設計本身的隱患，同時未做好二次電壓切換回路的驗收及維護工作，造成問題不斷積累；（2）未遵循相關規范開展切換繼電器的質量檢驗工作，引進了質量不佳的切換繼電器；（3）切換繼電器中直流電源回路的異常問題也是其原因之一。因此，要切實加強二次電壓切換回路的檢修與維護，需采取以下措施：第一，必須提升工作人員的質量意識，注重員工施工技術水平的提升，積極組織施工人員參加技術培訓，進而推動二次電壓切換異常問題的有效解決；第二，必須做好投運前的質量驗收工作，及時改進在驗收后發現的質量不達標的切換繼電器；第三，針對異常狀況，切不可實施強行操作，而應停止操作并仔細檢查和分析異常狀況，在做好調度報告后才可以進入再次運行；第四，若為電壓切換回路，一定要重點檢查切換繼電器和隔離開關輔助接點，檢查次數最好保持在每年一次，保證接觸的正常狀況，必要時可增加檢查頻度。若隔離開關的輔助接點時常出現接觸不良的問題，維修工作就必須由高水平的專業維護人員完成。

4 結束語

隨著電力行業發展的不斷加快，電力系統需不斷提升繼電保護裝置動作的正確性。電力企業需觀察并分析繼電保護二次電壓切換的異常狀況，提出科學有效的應對措施，同時要注重保護繼電二次電壓切換回路，遵循規范開展質量檢驗工作，加強其檢修力度，保障其質量，進而保障整個電網系統的安全可靠運行。

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