《继电保护及二次回路》学习(3)

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这里要注意，交流失压不但用了1YQJ2和2YQJ2的闭接点，还串联了开关的常开接点，也就是说只有开关在运行时候才有必要发交流失压信号。

（4）图2.12只画出A相电压的切换，现在保护一般需要A、B、C三相与Sa电压的切换。切记注意N600不经过该切换，是因为万一该切换接点接触不良，将使保护内部电压回路失去接地点，而保护内部相电压也会不正确。同时，所有PT的N600是同一母线YMn,也不需要切换。

但是图2.12也有缺陷，例如该装置原运行在I母后转为检修状态，因其II母刀闸此时未合上，1YQJ1不能返回，保护内仍有I母电压，所以该保护不能算是彻底转为检修状态。

因此，现在的操作箱又做出了一点改动，示意图2.15（未画出旁路4G回路）。

2G 731 1G 735’ 1YQJ1 II 1YQJ1 735 I 2YQJ1 737 I 2YQJ1 737’ II 2YQJ2 1YQJ2 102

733 图2.15

该回路不再由另一把母线刀闸动作来返回本母线刀闸动作的继电器，而是选用本刀闸的辅助常闭接点来返回继电器，这样就能解决上面的缺陷。

在上了母差保护之后，图2.9的电缆设计同样遇到缺陷，比如在旁路带路时候，旁路运行在I母，那么4G，1YQJ接通操作箱，本线的1YQJ1动作，那么在旁路倒母线刀闸时候，旁路两把刀闸都合上，即4G，1YQJ，2YQJ都接通，这样本线的1YQJ1，2YQJ1全部动作，这与本线实际情况不一致，母差保护报警“刀闸异常”。因此在龙头1#主变已经取消了旁路刀闸和4G回路，在旁路带路时候改由把手开关直接选择那段母线电压直接引进保护。（母差刀闸位置接线参见图2.21）

第三节

保护操作回路

继电保护操作回路是二次回路的基本回路，110KV操作回路构成该回路的基本结构，220KV操作回路也是在该回路上发展而来，同时保护的微机化也是将传统保护的电气量、开关量进行逻辑计算后交由操作回路，因此微机保护仅仅是将传统的操作回路小型化，板块化。下面就讲解110KV的操作回路。图2.16。

LD 绿灯，表示分闸状态 HD 红灯，表示合闸状态 TWJ 跳闸位置继电器 HWJ 合闸位置继电器

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HBJI 合闸保持继电器，电流线圈启动

TBJI 跳闸保持继电器，电流线圈启动 TBJV 跳闸保持继电器，电压线圈保持 KK 手动跳合闸把手开关 DL1 断路器辅助常开接点 DL2 断路器辅助常闭接点 +KM D31 1 HJ 1RD 1 LD TWJ HBJI 保护重合闸出口 LP2 KK 2 KK L3 L1 L33 7 8 KK 5 6 D1 D44 远方遥控跳合闸 D42 D2 TYJ D40 TBJI 37 DL2 TQ HYJ TBJV TBJV KK D74 TBJV D38 开关机构合圈 7 D41 TBJI TBJV DL1 －KM 2RD 2 D53 HBJI HQ KKJ 11 12 KK LP1 TJ TBJI 保护跳闸出口 D71 开关机构跳圈 HD HWJ 251 J1 机构气压接点 253 J2 D47 TYJ D46 HYJ 图2.16

（1）当开关运行时，DL1断开，DL2闭合。HD，HWJ，TBJI线圈，TQ构成回路，

HD亮，HWJ动作，但是由于各个线圈有较大阻值，使得TQ上分的电压不至于让其动作，保护调闸出口时，TJ，TYJ，TBJI线圈，TQ直接勾通，TQ上分到较大电压而动作，同时TBJI接点动作自保持TBJI线圈一直将断路器断开才返回（即DL2断开）。

（2）合闸回路原理与跳闸回路回路相同。

（3）在合闸线圈上并联了TBJV线圈回路，这个回路是为了防止在跳闸过程中又有合闸命令而损坏机构。例如合闸后合闸接点HJ或者KK的5，8粘连，开关在跳闸过程中TBJI闭合，HJ，TBJV线圈，TBJI勾通，TBJV动作时TBJV线圈自保持，相当于将合圈短接了（同时TBJV闭接点断开，合闸线圈被隔离）。这个回路叫防跃回路，防止开关跳跃的意思，

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简称防跃。

（4）KKJ是合后继电器，通过D1、D2两个二极管的单相导通性能来保证只有手动合闸才能让其动作，手动跳闸才能让其复归，KKJ是磁保持继电器，动作后不自动返回，KKJ又称手合继电器，其接点可以用于“备自投”、“重合闸”，“不对应”等。

（5）HYJ与TYJ是合闸和跳闸压力继电器，接入断路器机构的气压接点，在以SF6为灭弧绝缘介质的开关中，如果SF6气体有泄露，则当气体压力降至危及灭弧时该接点J1和J2导通，将操作回路断开，禁止操作。这里应该注意是当气压低闭锁电气操作时候，不应该在现场用机械方式打跳开关，气压低闭锁是因为气压已不能灭弧，此时任何将开关断开的方法性质是一样的，容易让灭弧室炸裂，正确的方法是先把该断路器的负荷去掉之后，再手动打跳开关。

（6）位置继电器HWJ，TWJ的作用有两个，一是显示当前开关位置，二是监视跳、合线圈，例如，在运行时，只有TQ完好，TWJ才动作。

前面讲了，在开关运行时，TQ上有分压，在开关断开时，HQ上有电压。若跳、合圈的动作电压低于所分到的电压开关会误动。根据规定，线圈电压应为直流全电压的35%—70%，即77V—154V。这就是跳、合闸实验。注意做实验时候应该读取线圈动作时候的负载电压。

随着断路器技术水平的发展，机构内部的二次回路已发生极大的变化，不再是单一断路器的辅助接点DL，加入了弹簧储能接点，气压接点等（当然，它们的逻辑图仍然可以简化成图2.16所示）。有时该二次回路与操作回路有不兼容的情况，以西安高压开关厂的LW25-126型号开关为例，这个合闸回路可以由图2.17简单表示。

CN 合闸弹簧储能接点，储能完毕后接点闭合

QY 开关内部气压常开接点，充气完毕后接点闭合

当手动合闸时KK动作，合闸过程中DL1断开，DL2闭合，整个回路由KK、DL2、R、52Y线圈勾通，52Y线圈动作，52Y开接点闭合，合闸后回路LD、TWJ、52Y开接点、并联的R和52Y时间接点、52Y线圈勾通（虽然52Y时间接点延时断开，但不影响回路逻辑）。尽管这个回路阻值较大，不能让LD亮，不能让TWJ动作，但是足以让52Y线圈一直保持动作状态，所有52Y闭接点一直断开，HQ被隔离。即使是断路器跳开，52Y闭接点也不会返回，影响了下一次合闸，此时就必须将操作电源断开一下让52Y复归。

该52Y回路设计是断路器厂家机构内部的防跃功能，但是由于52Y与保护元件TWJ等的电气参数不匹配，52Y线圈动作电压过小所致。

为此，采用以下办法解决此弊端：

图2.17

5 +KM 1 LD TWJ D38 2 －KM KK 8 7 D41 52Y DL2 52Y CN DL1 QY HQ R 52Y TQ 13

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断开D11和D12的短接线，D11直接接在断路器辅助闭接点上，回路命名7’，如图2.18简示。

这种接线的缺点是TWJ和LD不再监视合圈HQ是否完好。

KK 5 8 D41 7 DL1 HQ +KM 1 －KM LD TWJ D38 7’ DL1 2 图2.18

操作回路最重要的也是最常见的故障信号是“控制回路断线”，控制回路断线原理如图2.19

701 HWJ TWJ 901 图2.19

当HWJ与TWJ都不动作时发“控制回路断线”，现象是开关位置信号消失， 位置指示灯熄灭，光字牌或者后台机发信号，保护报“THWJ”信号等。控制回路断线故障原因一般有：（1）控制保险损坏； （2）开关断开状态下未储能；（3）气压低机构内部气压接点断开操作回路；（4）跳、合线圈有烧坏；（5）断路器辅助接点接触不良；（6）电缆芯37或7（7’）接线不稳固；（7）TWJ或HWJ线圈被烧坏等。

在用M2000调试台做重合闸实验需要取外部接点信号，一般取开关的合位接点信号。结合图2.17，如果取跳位，在开关合闸之后，弹簧需要一段时间重新储能，也就是说跳位信号不能及时动作（此时保护应短时发“控制回路断线”信号，这是正常的），调试台也就不能准确模拟实际故障情况。

这里简单介绍一下220KV线路等保护操作回路的问题。220KV等级保护属于双操作电源配置，在第二章第二节切换电源中讲到了第三组电源，其实第三组电源不是独立的电源，如图2.20所示，第三组电源在第一组电源有电时自动切换至第一组电源，当第一组电源消失时自动切换到第二组电源。第三组电源主要用于压力监视回路，中间备用继电器，主变风机控制回路等。

11JJ 11JJ 11JJ 图2.20

11JJ 11JJ 控制回路断线

+KM1 +KM2

+KM3

－KM3 －KM2 －KM1

1RD 3RD 4RD

2RD 14

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所有保护及安控装置作用于该断路器的出口接点都必须通过该断路器的操作系统，不允许出口接点直接接入断路器。

第四节

其他回路

1母差保护上线路刀闸位置信号回路

母差保护需要判断该间隔运行在哪段母线上，一般采用该间隔的刀闸位置继电器，结合图2.9有图2.21。

1YQJ1 2YQJ1 01 母差保护信号公共端 71 73 I母刀闸位置 II母刀闸位置 图2.21

2 失灵启动母差回路

在220KV线路等保护中，还专门装设有失灵保护，失灵保护最核心的功能是提供一组过流动作接点。在间隔发生故障时候本保护跳闸出口接点TJ2动作，故障电流同时使失灵保护的LJ也动作，这样失灵启动母差。若本保护在母差动作之前把故障切除，则TJ、LJ都返回，母差复归，否则，母差保护将延时出口对应该间隔的母差跳闸接点对其跟跳。若跟跳后该故障还存在，则母差上所有间隔的出口接点全部动作（有些母差保护没有跟跳功能）。

在220KV系统中，由于是分相操作，分别提供三相接点，使用时应将三相接点并联，如图2.23

本间隔保护跳闸出口接点

图2.23

3 不一致保护

在有些失灵保护中还提供了不一致保护功能，不一致又叫非全相，反应在断路器处于单

TJ2 LJ 01 母差保护信号公共端 失灵启动母差 03 本间隔失灵保护过流接点 图2.22 TJa 01 TJb TJc LJa LJb LJc 03 图2.10的刀闸辅助接相或两相运行的情况下是否要把运行相跳开。如图2.24 只要断路器三相不全在跳闸位置或者合闸位置，非全相保护都要启动，经定值整定是否跳闸。

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