基于隔离开关辅助接点位置不对应对电压切换回路影响的分析及其防范措施
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摘 要：本文通过对隔离开关与其辅助接点在电压切换回路中出现位置不对应情况进行分类，深入分析各种位置不对应情况所产生的电压切换风险，并提出防范措施。有助于避免实际生产中由于隔离开关辅助接点位置不对应，造成电压切换回路二次电压误并列、切换后无电压输出、保护装置失压、保护装置误动等事故事件的发生。同时基于分析，提出几点关于电压切换回路设计的建议，为生产设计服务，确保电网安全可靠运行。
关键词：隔离开关辅助接点；位置不对应；电压切换回路；风险；防范措施
中图分类号：TM5 文献标识码：A
隔离开关的辅助接点是电压切换回路中重要的组成部分，其工作状态的正常与否，直接影响着二次电压的切换情况。倘若隔离开关辅助接点发生误分误合、或者拒分拒合的现象，将可能造成电压切换回路无切换后电压输出，造成保护装置失压，极有可能造成保护装置误动；同时也可能造成二次电压误并列，在电压切换回路中形成电流环流，引起电压二次回路空开跳闸，烧毁电压切换箱，甚至可能导致失灵保护误动。所以隔离开关辅助接点位置不对应风险在电压切换回路中就显得尤为重要。
1 电压切换回路的工作原理
对于双母线系统上所连接的电气元件，为保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，要求保护及自动装置的二次电压随同一次运行方式改变同步进行切换。
电压切换回路的工作原理：如图1、2所示，Ⅰ母、Ⅱ母隔离开关常开/常闭辅助接点用来启动和复归电压切换继电器（1YQJ1-7、2YQJ1-7）。
当主变或线路挂在Ⅰ母运行时（Ⅱ母隔离开关拉开），图1中，Ⅰ母隔离开关的常开辅助接点闭合，常闭辅助接点断开，1YQJ1～1YQJ3继电器动作，1YQJ4～1YQJ7磁保持继电器动作且自保持。Ⅱ母隔离开关的常开辅助接点断开，常闭辅助接点闭合将2YQJ4～2YQJ7复归。对应图2中1YQJ5～1YQJ7磁保持继电器接点闭合，2YQJ5～2YQJ7磁保持继电器接点断开，将Ⅰ母二次电压引入保护或自动装置中，实现了电压切换。主变或线路挂在Ⅱ母同理。
当Ⅰ母、Ⅱ母隔离开关常开接点均闭合，常闭接点均断开时，即一次系统出现隔离开关双跨时，则两组继电器同时励磁，二次电压并列，保护或自动装置的交流电压由Ⅰ母、Ⅱ母电压互感器同时提供。此时应发 “切换继电器同时动作”信号。
当两把母线隔离开关的位置同时消失或切换继电器失电，两个继电器均返回，发出“PT失压”信号。
电压切换回路的部分继电器接点分别送至失灵保护、母差保护及有关信号回路。
2 隔离开关与其辅助接点位置不对应对电压切换回路的影响及防范措施
经分析总结，隔离开关与其辅助接点位置不对应对电压切换回路的影响可归纳为如下四种情况：
2.1 隔离开关常开辅助接点误合/拒分对电压切换回路的影响及防范措施
（1）正常运行时
某间隔挂Ⅰ母（Ⅰ母隔离开关合位，Ⅱ母隔离开关分位），若Ⅱ母隔离开关常开辅助接点误闭合，将使Ⅱ母切换继电器的启动线圈和复归线圈同时励磁，按照双位置继电器的动作特性，Ⅱ母切换继电器仍保持复归状态，其对应图2中的常开接点断开，此时切换后电压仍为Ⅰ母电压。该种情况对电压切换回路无影响，但此时亦无告警信号发出。
防范措施：不影响电压切换回路及保护、自动装置运行。当再次进行倒闸操作，Ⅰ母倒至Ⅱ母过程中，出现刀闸双跨而无“切换继电器同时动作”信号时，则判断可能为该种问题发生，应立即进行检查处理。
（2） 倒闸操作时
某间隔由Ⅱ母倒至Ⅰ母，若Ⅱ母隔离开关常开辅助接点拒分，Ⅱ母切换继电器的启动线圈和复归线圈同时动作，按照双位置继电器的动作特性，图2中Ⅱ母切换继电器接点仍保持在闭合状态。当合上Ⅰ母侧隔离开关后，Ⅰ母切换继电器动作，图2中Ⅰ母继电器接点闭合。此时Ⅰ母、Ⅱ母电压切换回路同时导通，二次电压并列。若此时一次系统I、II母间存在电压差，则电压互感器二次侧I、II母间也同样存在电压差，将在电压切换回路中形成电流环流，若电流较大，则会引起电压二次回路空开跳闸，烧坏电压切换箱，甚至可能导致失灵保护误动作。
防范措施：若倒闸操作完成后“切换继电器同时动作”信号不消失，则判断可能为该种问题发生，应立即进行检查处理。因此运行人员在倒闸操作结束后必须查看此信号。
2.2 隔离开关常开辅助接点误分/拒合对电压切换回路的影响及防范措施
（1）正常运行时
某间隔挂Ⅰ母，若Ⅰ母隔离开关常开辅助接点误分，图1中Ⅰ母电压切换继电器不励磁，由于电压切换回路使用双位置保持接点，图2中1YQJ5-7接点仍闭合，电压切换回路正常运行，所以切换后电压仍为Ⅰ母输出，不影响保护及自动装置的运行。
防范措施：正常运行时发生常开接点误分，不影响保护运行，同时会发出“PT失压”信号，可以进行有效监视。
（2） 倒闸操作时
倒闸操作时，某间隔由Ⅰ母倒闸至Ⅱ母，若Ⅱ母隔离开关常开辅助接点拒合，Ⅱ母电压切换继电器不励磁，图2中Ⅱ母继电器触点2YQJ5-7处于断开状态。当断开Ⅰ母侧隔离开关后，Ⅰ母切换继电器返回，图2中Ⅰ母继电器触点断开，则整个电压切换回路断开，切换后电压无输出，造成保护及自动装置失压。此时若系统再出现扰动等引起保护装置启动，则极有可能保护装置误动作跳闸。
防范措施：倒闸过程中在隔离开关双跨时发生常开辅助接点拒合，则不会发出“切换继电器同时动作”的信号，因此运行人员在倒闸操作时必须查看此信号，若隔离开关双跨时无此信号，则判断可能为该种问题发生，应立即进行检查处理。
2.3 隔离开关常闭辅助接点误合/拒分对电压切换回路的影响及防范措施
（1）正常运行时
某间隔挂Ⅰ母，若Ⅰ母隔离开关常闭辅助接点误合，图1中Ⅰ母切换继电器的启动线圈和复归线圈同时励磁，按照双位置继电器的动作特性，双位置继电器两个线圈同时励磁时，辅助接点保持线圈先励磁的那种状态，图2中Ⅰ母切换继电器的辅助触点保持闭合，电压切换回路正常运行，切换后电压仍为Ⅰ母电压，但此时亦无告警信号。
防范措施：正常运行时发生隔离开关常闭辅助接点误合，不会影响电压切换回路，故不影响保护及自动装置运行，但此时亦无告警信号发出，仅当再次进行Ⅰ母刀闸合闸操作时才可发现。
（2） 倒闸操作时
倒闸操作时，某间隔由Ⅰ母倒闸至Ⅱ母，若Ⅱ母隔离开关常闭辅助接点拒分，图1中Ⅱ母切换继电器的启动线圈和复归线圈同时励磁，按照双位置继电器的动作特性，图2中Ⅱ母切换继电器触点仍保持在断开状态。当断开Ⅰ母侧隔离开关后，Ⅰ母切换继电器返回，图2中Ⅰ母继电器触点断开，则整个电压切换回路断开，切换后电压无输出，保护及自动装置失压。若此时系统出现扰动等引起保护装置启动，则保护装置极可能误动作跳闸。
防范措施：倒闸过程出现常闭辅助接点拒分，则在隔离开关双跨时不会发出“切换继电器同时动作”的信号，因此运行人员在倒闸操作时必须查看此信号，若隔离开关双跨时无此信号，则判断可能为该种问题发生，应立即进行检查处理。
2.4 隔离开关常闭辅助接点误分/拒合对电压切换回路的影响及防范措施
（1）正常运行时
某间隔挂Ⅰ母，若Ⅱ母隔离开关常闭辅助接点误分，Ⅱ母切换继电器的复归线圈失磁，由于电压切换回路使用双位置继电器，启动线圈未励磁，所以图2中Ⅱ母继电器接点2YQJ5-7仍保持断开，电压切换回路运行正常，切换后电压仍为Ⅰ母输出，不影响保护及自动装置运行。
防范措施：正常运行时发生常闭接点误分，不影响电压切换回路，不影响保护及自动装置运行，但无任何告警信号，暂时无法监视。
（2） 倒闸操作时
某间隔由Ⅱ母倒闸至Ⅰ母，当断开Ⅱ母隔离开关时常闭辅助接点拒合，Ⅱ母切换继电器不返回，则图2中Ⅱ母隔离开关辅助接点2YQJ5-7保持接通状态。倒闸完成时，则图2中Ⅰ母隔离开关辅助接点1YQJ5-7、Ⅱ母隔离开关辅助接点2YQJ5-7同时导通，二次电压并列。若此时一次系统I、II母间存在电压差，则电压互感器二次侧I、II母间也同样存在电压差，将在电压切换回路中形成电流环流，若电流较大，则会引起电压二次回路空开跳闸，烧坏电压切换箱，甚至可能导致失灵保护误动作。
防范措施：倒闸过程发生隔离开关时常闭辅助接点拒合，则在倒闸操作完成后，“切换继电器同时动作”信号不消失。因此运行人员在倒闸操作结束后必须查看此信号，若倒闸操作完毕后仍有此信号，则判断可能为该种问题发生，应立即进行检查处理。
3 关于电压切换回路设计的几点建议
3.1 电压切换继电器应使用双位置继电器。因为如果使用单位置继电器，一旦出现隔离开关辅助接点位置不对应，将可导致切换后无电压输出或电压二次误并列。
3.2宜使用隔离开关常开辅助接点启动双位置电压切换继电器、常闭接点复归双位置电压切换继电器；若隔离开关辅助接点不够用，在保证不存在寄生回路的情况下可使用I母的一个常开接点启动I母继电器，同时复归II母的继电器；II母类似。
3.3电压切换回路应使用保持接点。若使用不保持接点，一旦隔离开关常开接点出现误分/拒合，将导致切换后无电压输出或电压二次误并列。
3.4“切换继电器同时动作”信号应使用双位置保持接点，“PT失压”信号应使用常开接点启动的单位置不保持接点。
3.5 启动失灵回路宜使用切换继电器的双位置保持接点。
结语
综上所述，隔离开关与其辅助接点出现位置不对应情况将可能对电压切换回路产生很大的影响，进而影响到保护及自动装置的安全稳定运行，影响电网安全。故在日常生产运行中，对于防范隔离开关辅助接点位置不对应引起的电压切换回路风险就显得尤为重要。所以要在装置的制造、二次回路的设计、现场的安装调试、以及运维操作等方方面面把好关，确保二次回路正确可靠，保护自动装置稳定运行，才能最终达到保障电网安全的目的。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]广东省电力调度中心.广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）[M].北京：中国电力出版社，2008.