线路保护典型回路——交流电压回路

线路保护典型回路——交流电压回路

1、电压互感器的配置

                     图4.    3/2接线电压互感器配置图

                     图5.    双母线接线电压互感器配置图

   3/2断路器接线的电压互感器配置的一般原则如下：

(1) 每回线配置一组电容式电压互感器，作为线路保护、计量、测量和载波通道用。

(2) 母线电压互感器的配置，取决于母线保护的需要。如母线保护无需接入电压回路，仅为了测量，只需在母线上装设一台单相电压互感器。

(3) 在变压器回路一般只装设一台单相式电压互感器。只有在变压器保护需要三相电压时（如阻抗保护、复压闭锁过流）才装设三相式电压互感器

双母线接线的电压互感器配置的一般原则如下：

  (1) 每回线配置一组电容式电压互感器，作为线路保护重合闸同期回路、测量和载波通道用。

  (2) 每一母线配置一组母线电压互感器，作为母线上各条出线两套线路保护、线路测量用。

2、 3/2电压回路典型接线

3、双母接线电压回路典型接线

双母线系统电压互感器二次侧都需串有隔离开关辅助触点启动的重动继电器（电压切换继电器）的触点，以防止二次侧电压通过电压互感器反充电到一次侧。通常情况下，为防止隔离开关辅助触点接触不良，造成线路保护失压误动，多采用两组隔离开关辅助触点并联启动的隔离开关位置继电器的触点。

4、电压互感器交流回路接线

电压互感器二次绕组接地方式与保护、测量表计及同步电压回路有关，有B相接地和中性点接地两种方式，如下图所示。电压互感器中性点直接接地方式：其中性点无任何断开触点，可靠性高；中性点无电流通过，无电压降，对保护无影响；对测量表计，电压需分相引入，引线较复杂；可用辅助二次绕组相电压实现同期，较方便。电压互感器B相接地方式：对中性点非直接接地系统，单相接地时，中性点位移，相电压不能用于同期，必须用线电压实现同期；当A、C相任意一相发生接地时，即构成二次绕组两相短路，两相熔断器熔断。

三、 双母线接线二次电压切换回路

电力系统变电站双母线接线形式，以其结构简单，运行方式灵活可靠，扩建方便等优点成为大中型变电站主接线形式的首选。此类接线形式变电站的引出线既可以在I母线上运行，也可以在II母线上运行，同时在条件许可的情况下，还可以在不间断供电的情况下在两条母线上相互转换。这就要求保护装置同样可以在不间断供电的情况下，保证二次采样量值与一次保持一致，以提供给保护正确判据，防止误动作。母线电压切换装置就是提供这种转换的装置。

传统电压切换装置典型故障有隔离开关辅助触点或中间继电器触点接触不良，二次电压回路未切换，导致保护动作跳闸或造成电压互感器二次电压反充电；直流接地，造成二次交流电压失压等。为此，规程对电压切换装置作出了具体要求：(1)需要检查和监视一次回路单相接地；(2)二次回路应有防止电压反馈的措施；(3)电压互感器二次侧互为备用的切换，应由在电压互感器控制屏上的切换开关控制，在切换后，在控制屏上应有信号显示；(4)小接地短路电流系统的母线电压互感器接线中，应设有绝缘监察信号装置。

目前不同厂家的电压切换装置其切换方式各不相同，主要有两种切换类型即：刀闸辅助接点采用单位置输入方式的自保持继电器和刀闸辅助接点采用双位置输入方式的自保持继电器。

下图1为四方YQX22J装置电压切换回路示意图（电压型继电器线圈均并联二极管），为双位置输入方式。其中1YQJ1、2、3、4、5、6，2YQJ1、2、3、4、5、6分别是正副母电压切换继电器，为自保持继电器。通过正副母闸刀辅助接点1G、2G的常开常闭接点控制切换继电器的动作复归，将来自正副母的电压有选择性的引入保护装置。双位置输入方式在刀闸某一输入接点接触不良时不会造成保护失去电压，但是当常闭接点损坏时可能I线圈未复归、II线圈已动作，I、II母电压非同期并列，有可能构成反充电，造成电压切换回路损毁。

下图2为南瑞CZX-22R装置电压切换回路示意图，为单节点输入方式。其中1YQJ1、2、3，2YQJ1、2、3继电器为非保持继电器，1YQJ4、5、6、7，2YQJ4、5、6、7均为自保持继电器，1YQJ4、5、6、7继电器复归线圈接于2G刀闸辅助节点启动回路。该方式当刀闸辅助接点接触不良或某一节点损坏时能将保护电压保持在事故前状态，提供高度可靠性。但此种方式同时存在着线路检修时（1G、2G均拉开），电压仍然会存在，给二次检修带来一定风险，有可能造成反充电事故。

   

图1：双节点方式

                              

图2：单节点输入方式

    电压互感器二次回路反充电的原理图如图3所示，系统中II母或I母的母线二次电压经过电压切换回路的选择切换以后才能到达保护装置、测量回路，回路中的切换触点分别为切换继电器的触点。电压切换回路保证出线间隔的二次保护和测量回路所得到的母线二次电压与一次系统始终保持一致。在操作过程中，如操作人员合上II母隔离开关时，隔离开关辅助触点(2G1、2G2)动作，控制2YQJ动作，切换触点闭合，这时I、II母线二次电压并列运行。但是当操作人员打开I母隔离开关时，该隔离开关辅助触点(1G1、1 G2)没有立即动作，或辅助触点信号没有正确输入到切换继电器控制回路，导致电压切换回路中的1YQJ在隔离开关拉开后没有返回。此时一次系统双母线并列运行，母线二次电压可以并列运行。然而，在母联断路器(233)分开以后，由于I母母线为不带电母线，而电压互感器二次回路仍然连通，导致南母线电压互感器向北母线电压互感器反充电。由于电压互感器二次绕组阻抗较小，电压互感器反充电电流较大，最终导致电压切换回路烧毁。