继电保护二次电压切换的探讨

2015-03-17严棋

通信电源技术 2015年3期

严棋

（广东电网公司茂名化州供电局，广东化州525100）

我国科学技术的进步，促进了继电保护技术的不断发展。继电保护技术水平的提高是电力设备安全平稳运行的保障，但是在实际运行之中，由于受内在与外在因素的影响，变电站在进行继电保护二次电压切换时极易产生异常现象，进而极大地阻碍了变电站的正常运行。因此提升继电保护的正确动作率，降低二次回路安全问题的发生率，对于提升二次回路切换工作的安全可靠性具有重要意义。

1 继电保护二次电压切换的原理及异常问题分析

变电站依靠双母线系统连接各种电气元件，使其有序运行以调整电压。变电站一定要确保在分开运行状态之下的双母线的一次及二次系统中电压能够对应且平衡，进而确保能够同步切换主接线方式与保护装置、安全自动装置的二次电压回路，降低误动与拒动问题的发生率。变电站要正确切换继电保护二次电压，一定要首先将隔离开关的常开和常闭辅助触点引至电压切换继电器启动及复位回路中，以确保回路开展正确的自动切换。电压切换原理接线如图1所示。

图1 电压切换原理接线图

变电站处于正常运转状况之时产生的继电保护动作错误的问题大多是由其二次电压的异常所引发的，而电压切换回路的设计中隐藏的各种缺陷便是二次电压异常的主要原因。电压切换回路中的这些缺陷使刀闸的位置难以进行准确对应，进而导致二次电压的切换无法及时并正确的进行。双母线的电势差往往会造成电压切换回路形成极大短路电流，进而使电压切换继电器遭受破坏，不仅无法正常运行甚至不能够开展保护动作，使电压切换继电器不能正常运行。传统落后的换电压继电器在开展工作时，不能够精确科学地检测并反映母线刀闸位置的具体接点情况，受特定条件的限制，也难以对电压切换继电器的同时动作开展及时的报警工作。以上的诸多设计问题，引起了二次电压的切换异常问题。

2 使电压回路进行可靠切换的条件

电压回路可行切换的条件：

（1）两组母线电压的切换继电器进行同时动作时，需分别控制并发出信号以确保母联断路器的运行状态。假如切换继电器运行异常，两继电器都在失磁位置，必须发出电压回路断线信号。出现该信号时，必须及时使已没有保护功能的电器停止运行。在保护电压回路能够正常运行之后，才可以重新使用保护装置。

（2）假如因为未采取避免直流电压短时中断的方法而导致误动，就一定要控制好自动切换回路中控制正电源与控制交流电压回路，使前者的触点闭合迟于后者的触点闭合、断开时间早于后者的断开时间，并且确保压力充足。

（3）自动切换回路出现异常状况时，需及时停用距离保护，同时做好处理，不能采取与某一回路短接或卡死切换继电器的方式使得保护继续运行。

（4）假如两组电压互感器二（三）次电压切换继电器共同动作或是失磁时，需立即发出报警信号，否则将极易导致带电的电压互感器二次回路向停电的电压互感器二次回路反充电，甚至熔断带电的电压互感器二次的熔断器。

（5）在断电时一定要使中间继电器实现安全失磁复归，并且中间继电器的容量及触点必须满足在电压回路经过故障短路电流之时不形成粘连的要求，以避免电压互感器出现反充电现象。交流电压切换继电器触点接线如图2所示。

图2 交流电压切换继电器触点接线图

3 继电保护二次电压切换异常所采取的措施

3.1 设计电压切换回路需考虑不同的变电站主接线方式

变电站采用多种主接线方式，开展电压切换工作时也一定要选择相符的断路器及刀闸辅助接点。若变电站是利用双母线接线方式运行时，对应PT刀闸的辅助接点是母线二次电压重动接点的对应刀闸辅助接点，母联间隔刀闸和开关的辅助接点则是并列接点的刀闸辅助接点，各出线间隔的电压切换一定要选用相符的母线刀闸辅助接点；接线方式若是固定连接时，单母线接线上的各出线间隔其二次电压的切换工作就不用本间隔刀闸完成。而变电站是利用内桥接线方式时，若无母线PT，线路PT要获取母线电压则需在进线间隔的断路器和隔离开关的辅助接点重动之后完成。总而言之，电压切换回路的设计一定要以变电站使用的具体主接线方式为依据，从一次设备的选择关系及连接情况出发进而使二次电压可以真实地反映一次状态。

3.2 使用双位置继电器接点方式

（1）需通过双位置继电器应对同时动作信号的接点，进而确保监控得到切实实施，监视并反馈切换继电器的工作状态，以减少问题的产生。利用双位置继电器接点方式时，若运行过程中因为双位置继电器自身出现异常状况，或者刀闸的安装位置不正确，会造成接点出现粘死状况，引起电压并列出现异常状况，必须及时解决，消除异常信号。（2）母线的运行方式需通过断路器的失灵保护装置进行判断，从而避免电压切换不正常状况下对母线失灵保护形成不利影响。另外，可以通过断路器的失灵保护判断启动功能。（3）在PT进行一次投运前，必须安排技术人员检查PT转接屏处两组PT的二次电压，观察其能不能满足运行要求和是否处于正常状态，进而防止运行时发生PT与二次侧发生并接的问题。

3.3 同时动作与不动作处理

要使切换继电器和隔离开关辅助触点处于正常运行状况，必须避免并控制可能误动作的同时对正电源加以保护。电压回路故障再次通过短路电流之时若无粘连状况的影响，专门处理继电器同时动作与同时不动作的规程是处理好该问题、避免反充电现象的最佳方法。该方法需要注意的：（1）若两组母线中的电压切换继电器所产生的同时动作不是在共同控制之下时发生的异常问题，就必须及时地发出信号。同时，绝对不能断开母联的断路器，以防止反充电的问题。若切换继电器存在位置偏移，变成了失磁的位置，造成其异常工作，则需通过相应信号，要求停止工作。（2）运行状态下，除非停止相关的保护动作，否则不可以维修隔离开关的辅助触点。

3.4 加强二次电压切换回路异常的检修和维护

二次电压切换回路出现问题与故障是由以下原因造成的：（1）因为二次电压切换回路设计本身的隐患，同时未做好二次电压切换回路的验收及维护工作，造成问题不断积累；（2）未遵循相关规范开展切换继电器的质量检验工作，引进了质量不佳的切换继电器；（3）切换继电器中直流电源回路的异常问题也是其原因之一。因此，要切实加强二次电压切换回路的检修与维护，需采取以下措施：第一，必须提升工作人员的质量意识，注重员工施工技术水平的提升，积极组织施工人员参加技术培训，进而推动二次电压切换异常问题的有效解决；第二，必须做好投运前的质量验收工作，及时改进在验收后发现的质量不达标的切换继电器；第三，针对异常状况，切不可实施强行操作，而应停止操作并仔细检查和分析异常状况，在做好调度报告后才可以进入再次运行；第四，若为电压切换回路，一定要重点检查切换继电器和隔离开关辅助接点，检查次数最好保持在每年一次，保证接触的正常状况，必要时可增加检查频度。若隔离开关的辅助接点时常出现接触不良的问题，维修工作就必须由高水平的专业维护人员完成。