《电工技术》期刊精选——关于双位置继电器运用的一些建议

关于双位置继电器运用的一些建议

    陈旻1，廖培2，王亦昌3，程泳1

    （1.浙江省电力公司检修分公司，杭州311232；2.杭州市电力局，杭州310009；    3.浙江省电力公司，杭州310007）

    [摘要] 针对双位置继电器在REB103装置跳闸出口回路中可能存在的问题，提出增设信号回路的防范措施，并根据跳闸自保持设计要求提出取消磁保持回路，改用电流自保持的设计方案。

    关键词 双位置继电器 自保持 电流自保持 跳闸出口

    0引言

    双位置继电器（又称磁保持继电器）在电气二次回路中得到广泛应用，其常闭或常开状态依赖永久磁钢的作用，一旦置位，即使线圈断电，继电器仍能保持原状态，因此具有自保持功能，一般采用双绕组形式，即工作绕组和复归绕组。当工作绕组通电后，继电器动作，内部的衔铁由永磁铁吸合保持，接点闭合，只有对复归绕组施加电压才可使其复归。本文从一起事故案例出发，分析双位置继电器在跳闸出口自保持回路中可能存在的问题，并提出有针对性的改进措施和设计建议。

    1案例

    某500kV变电站新增间隔接入500kV母差保护后，对母差保护进行了校验，并模拟母差保护动作，检验出口回路是否正常。母差保护恢复运行前，保护指示灯正常，按下复归按钮（用于复归跳闸出口回路），当拔出母差保护出口插拔时，某运行开关跳闸，且无任何保护动作信号。

    2事故分析

    该500kV母线保护为ABB的REB103保护，由于REB103中阻抗母线差动保护具有灵敏度高、动作速度快、可靠性好等优点，在浙江500kV及220kV电压等级厂、站中有着广泛应用，并有相似的二次回路设计。误跳闸后检查发现，母差保护出口回路中跳该开关的出口自保持继电器（图1中107双位置继电器）处于动作状态，按复归按钮RESET无法使其复归，造成拔出出口跳闸插拔后误跳开关。

    工作结束后无法判断出口继电器工作状态的主要原因，是因为REB103母差保护出口继电器安装在保护屏内，当母线所连接间隔较多时，会造成部分出口自保持继电器被挡板挡住，只能通过保护的动作指示灯做出判断。此时，若作用于出口跳闸的双位置继电器处于动作状态，而母差保护并未动作，保护面板上是没有任何信号告警的。REB103出口回路如图1所示。

    图1REB103反措前出口自保持回路

    3防范措施

    该事故中缺少告警信号提示跳闸出口继电器的工作状态，考虑将母差出口跳各间隔的双位置继电器107的一付空余接点引入新增的信号继电器307，如图2所示。若母差出口回路中某间隔内的跳闸出口自保持继电器处于动作状态，则307信号继电器动作，发信并上传监控系统。

    图2REB103反措后出口自保持回路

    4建议

    双位置继电器虽有失电自保持的优点，但在实际运行中还是存在一定的问题，一般可分为继电器装置发生损坏，以及当二次回路其它元件发生故障时，继电器因本身失电自保持特性而造成二次回路该断不断的异常现象。后者常见于二次电压切换回路中，原因是双母线接线方式下，一旦进行倒闸操作，当操作到母线闸刀时，势必要涉及电压回路的二次切换，如反送电、瞬间失电等异常。对此已有相当多的案例分析及反措，某些地区的新型保护装置(如南瑞RCS900系列，南自PSL-600系列、PSL-1200系列等)已选用不带自保持线圈的电压切换回路。

    担负起跳闸出口自保持功能的双位置继电器一旦出现动作接点卡死、复归线圈断线或复归按钮无效（如未按到位、接触不良等）无法复归出口接点，且无任何告警信号提示的情况（如本案例），则会导致相当严重的后果。因此，对于在运的类似本案例的出口自保持回路，应增加相应的告警信号回路，避免误跳。

    设计自保持出口回路的目的，是为了保证保护动作后能可靠跳闸，即使出口跳闸继电器失去电源，其接点也能可靠闭合不返回。而双位置继电器正是由于这个特点而被广泛运用于要求自保持的出口回路中，但若需它返回而不能可靠返回，对于靠永磁特性闭合的磁继电器是难以避免的，加上没有相应的信号提示，将会严重威胁电网的安全运行。为此，提出在要求自保持的跳闸出口回路中取消双位置继电器，改用电流自保持形式，以实现自保持功能。仍以REB103装置为例，设计如图3所示出口自保持回路。

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