KV线路保护二次回路介绍

ThismodelpaperwasrevisedbyLINDAonDecember15,2012.KV线路保护二次回路介绍220KV线路保护二次回路介绍二次设备是指对一次设备的工作进行监视、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行状况或生产指挥信号所需的低压电器设备。由二次设备相互连接，构成对一次设备监视、控制、调节和保护的电器回路称为二次回路。一、TA二次电流回路220KVTA一般有六个二次绕组，分别用于本线路保护（两组）、母差保护（两组）、测量、计量。以某一220KV线路保护为例，如图（一）所示，交流电流回路的联结关系为TA本体接线盒——TA端子箱——CSC-122A断路器保护——CSC-101A线路保护——录波屏。如图（二）所示，交流电流回路的联结关系为TA本体接线盒——TA端子箱——PSL601G线路保护。图（一）图（二）注意事项：1）电流回路严禁开路。电流互感器的二次回路不允许开路，否则将产生危险的高电压，威胁人身和设备的安全。因为电流互感器二次回路在运行中开路时，其一次电流均成为励磁电流使铁芯中的磁通密度急剧上升，从而在二次绕组中感应高达数千伏的感应电势，严重威胁设备本身和人身的安全。这就要求回路各个连接环节的螺丝必须紧固，连接二次线无断线或接触不良，同时回路的末端必须可靠短接好，如上图（一）中的录波屏处2C2、2C4、2C6、2C7端子和图（二）中的PSL601G保护屏处1D17、1D18、1D19、1D20端子。2）每组二次绕组的N回路有且只能有一点接地，严禁多点接地。电流互感器的二次回路必须有一点直接接地，这是为了避免当一、二次绕组间绝缘击穿后，使二次绕组对地出现高电压而威胁人身和设备的安全。同时，二次回路中只允许有一点接地，不能有多点接地，否则会由于地中电流的存在而引起继电保护的误动。因为一个变电所的接地网并不是一个等电位面，在不同点间会出现电位差。当大的接地电流注入接地网时，各点的电位差增大。如果一个电回路在不同的地点接地，地电位差将不可避免地进入这个电回路，造成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。由几组电流互感器二次组合的电流回路，如差动保护、各种双断路器主结线的保护电流回路，其接地点应选在控制室。3）二次绕组的极性。电流互感器的二次引出端，如果接反，二次电流或电压的相位就会发生180o的变化，继电保护装置特性或测量仪表的显示将会随之改变。为了保证继电保护装置的性能和仪器仪表的准确，电流互感器和电压互感器必须标注明确的极性。通常采用减极性的标注原则：当从一次侧极性端流人电流时，二次侧感应的电流方向是从极性端流出。为了准确地判别电流互感器一次电流和二次电流间的相位关系，应确定其一、二次绕组间的极性关系，这对反应方向性一类的继电保护是十分重要的。如果电流互感器的极性接反，则将导致继电保护拒动或误动。应结合TA一次安装情况对二次绕组极性仔细加以判别，务必确保接入线路保护和母差保护极性的正确性4）二次绕组的准确级。TA二次的各个绕组有不同的准确级别，分为保护级(P级、TP级)及其它。严禁将其他准确级（如计量、测量级）的二次绕组用于保护，特别注意用于母差保护的所有二次绕组准确级必须一致。二、TV二次电压回路电压互感器同样分不同的准确级，一般包括，，1，3，3B和6B等各级，保护用电压互感器可采用3级，而3B和6B级是继电保护专用的电压互感器。220KV及以上的电压互感器或CVT选用两组二次线圈和一个开口三角线圈，220KVTV二次一般应有三个二次绕组，其中一组用于接成开口三角，反应零序电压，一组用于保护及测量、另一组用于计量。以某一220KV线路保护为例，交流电压回路的连接关系为TV接线盒——TV端子箱——TV测控柜——保护屏，中间经过了两次电压切换，一次是在TV测控柜（或中央信号继电器屏），另一次由保护屏内的电压切换装置完成，为防止隔离开关辅助接点异常造成TV二次失压，通常采用双位置接点切换。如图（三）所示，切换前电压回路编号分别为A、B、C630及A、B、C640，切换后则为A、B、C720，切换后电压经交流快分开关后提供给保护装置。图（三）注意事项：1、电压互感器在运行中二次侧不能短路，因为这样不仅使二次电压降为零，而且要在一二次绕组中流过很大的短路电流，短路电流会烧毁电压互感器。2、电压互感器的二次绕组有且只能有一点接地，以保证安全。其接地点的地方选取应遵守以下原则：1）独立的、与其它互感器没有电的联系的电压互感器二次回路，可以在控制室内也可在开关场端子箱内实现一点接地。2）经控制室零相小母线（N600）联通的几组电压互感器二次回路，只应在控制室实现N600一点直接接地，其他地方不能再有第二点直接接地。3、必须严防二次回路反充电。通过电压互感器二次侧向不带电的母线充电称为反充电。由于反充电电流较大(反充电电流主要决定于电缆电阻及两个电压互感器的漏抗)，将造成运行中电压互感器二次侧快分开关跳开或熔断器熔断，使运行中的保护装置失去电压，可能造成保护装置的误动或拒动。电压互感器二次回路通电试验时,为防止二次侧向一次侧反充电,应将二次回路断开,还应取下一次熔断器(保险)或断开隔离开关。在设计手动和自动电压切换回路时，都应有效地防止在切换过程中对一次侧停电的电压互感器进行反充电。三、开关量输入回路图（四）以220KV岗太线为例，如图（四）所示，双重保护配置为四方公司的CSC-101A保护装置和南自的PSL-601G保护装置，另外配置了四方的CSC-122A断路器保护装置。CSC-101A装置的1X4-C4、1X4-C6、1X4-C8端子，PSL-601G装置的1n6X1、1n6X2、1n6X3端子，CSC-122A装置的3X4-C4、3X4-C6、3X4-C8端子均分别为A、B、C三相的分相跳闸位置继电器接点（TWJa、TWJb、TWJc）输入，由操作箱提供。通常位置接点的作用有：（1）重合闸用（不对应起动重合闸、单重方式是否三相跳开）；（2）TV断线判别用；（3）跳闸位置停信。PSL-601G装置的1n5X3、1n5X4端子，CSC-122A装置的3X4-a14、3X4-c18端子分别为闭锁重合闸、低气压闭锁重合闸输入。CSC-122A装置的3X4-c20端子为断路器非全相输入，直接取场地断路器辅助接点。该开入接点闭合时，CSC-122A装置的非全相保护启动，在判别零序或负序电流条件满足后，将出口三跳。图（五）如图（五）所示，岗太线采用CSC-122A装置的重合闸功能，保护A屏的CSC-101A保护单跳及三跳启动重合闸及保护B屏的PSL601G保护单跳及三跳启动重合闸并联接入到CSC-122A装置的单跳、三跳启动重合闸开入处，完成保护启动重合闸功能。图（五）图（六）为线路保护收发、信回路及停信回路，在湖南系统，220KV线路采用闭锁式高频保护，在上图中，保护A屏中的CSC-101A装置的发、停信控制接点开入到SF-960收发信机，保护B屏的PSL601GA装置的发、停信控制接点开入到PSF631收发信机（原理都是保护发信时接点闭合，停信时该接点打开），其他保护停信及跳闸位置停信开入（跳闸位置开入到保护见图（四））则分别接到了CSC-101A及PSL601G装置，没有直接开入到收发信机，说明两套高频保护的发信或停信都是统一由保护来控制，不允许不经保护回路去指挥收发信机。图（七）图（七）为断路器压力低闭锁跳闸、闭锁合闸、闭锁重合闸的开入回路，当压力低闭锁跳闸开入接点闭合时，1YJJ1、YJJ2、YJJ3继电器线圈被短接而失磁，其串在跳闸回路的常开接点将打开（跳闸回路见图（十）），导致跳闸回路断开，从而闭锁跳闸。同理，当闭锁合闸、闭锁重合闸的开入接点闭合时，3YJJ、2YJJ继电器线圈被短接失磁，3YJJ继电器的接点将合闸回路断开，以此闭锁断路器合闸，2YJJ的常闭接点闭合开入至CSC-122A装置的重合闸闭锁端子，给重合闸放电，实现重合闸闭锁。图（八）图（八）为，SF6压力低闭锁开入回路，该开入接点闭合时，使4YJJ1、4YJJ2、4YJJ3、4YJJ4继电器线圈励磁，其并接1YJJ、2YJJ、3YJJ继电器线圈两端的常开接点闭合，同时将1YJJ、2YJJ、3YJJ继电器线圈短接，从而闭锁断路器的跳闸、合闸及重合闸。四、开关量输出回路保护装置的开出接点，可分为多组，其中一组接入断路器控制回路控制跳合闸；一组用于启动失灵保护；一组则接入故障录波；另一组接入线路测控装置，给监控系统提供监控信号。图（九）为保护A屏的跳闸回路，如图所示，CSC-101A装置的7-TAJ1、7-TBJ1、7-TCJ1出口接点分别通过压板1LP1、1LP2、1LP3的控制后直接接入到第一路A相、B相、C相跳闸回路，其7-1J、7-2J出口接点串接1LP4、1LP5压板后接入到操作箱的TJQ、TJR继电器，TJQ、TJR继电器励磁后，其串接在A、B、C相跳闸回路的常开接点同时闭合，实现三跳、永跳。图（九）图（十）为保护B屏跳闸回路，如图所示，CSC-101A装置的1CKJA1、1CKJB1、1CKJC1、出口接点分别通过压板1LP1、1LP2、1LP3的控制后直接接入到第二路A相、B相、C相跳闸回路，其1CKJQ1、1CKJR1出口接点串接1LP4、1LP5压板后接入到操作箱的TJQ、TJR继电器，TJQ、TJR继电器励磁后，其串接在A、B、C相跳闸回路的常开接点同时闭合，实现三跳、永跳。图（十）图（十一）为保护B屏跳闸回路，如图所示，CSC-101A装置的1CKJA1、1CKJB1、1CKJC1出口接点分别通过压板1LP1、1LP2、1LP3的控制后直接接入到第二路A相、B相、C相跳闸回路，其1CKJQ1、1CKJR1出口接点串接1LP4、1LP5压板后接入到操作箱的TJQ、TJR继电器，TJQ、TJR继电器励磁后，其串接在A、B、C相跳闸回路的常开接点同时闭合，实现三跳、永跳。以上TJQ为三跳输出，TJR为永跳输出，二者的区别在于，TJR接点同时用于输出闭锁重合闸。图（十一）图（十一）为启动失灵回路图，A屏CSC-101A装置的输出接点1CKJA2、1CKJB2、1CKJC2接点与B屏的7-TAJ1、7-TBJ1、7-TCJ1接点经过压板控制后并接，串接失灵电流判别接点后再分别启动A、B、C相失灵，分别由保护A、B屏保护三跳、永跳启动的1TJQ3、1TJR3及2TJQ3、2TJR3也并接起来，经过压板控制并串接三相失灵电流判据后开入到失灵屏启动三相失灵。图（十二）图（十三）图（十二）及图（十三）分别是保护A屏及B屏装置的输出接点接入故障录波回路图，由图可知，220KV线路保护接入故障录波的开关量包括保护A跳、B跳、C跳、永跳、重合闸动作、三相不一致动作、操作箱出口、收信输出等。在保护投退各保护硬压板，应有对应开入量变化的报告(如纵联保护硬压板投入或退出)，否则检查该回路接线及开入+24V电源是否正常。四、压板功能说明1）保护屏压板正视图11LP12LP13LP14LP15LP16LP17LP18LP19LP复兴变通信压板岗市变通信压板云田变通信压板湘潭变通信压板天顶变通信压板学仕变通信压板网调通信压板特殊方式1压板特殊方式2压板21LP22LP23LP24LP25LP26LP27LP28LP29LP特殊方式3压板特殊方式4压板特殊方式5压板AB机互传信息压板投主运状态压板预留压板预留压板预留压板预留压板31LP32LP33LP34LP35LP36LP37LP38LP39LP云田A命令云田B命令预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口本柜闭锁压板41LP42LP43LP44LP45LP46LP47LP48LP49LP云田A命令云田B命令预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口空51LP52LP53LP54LP55LP56LP57LP58LP59LP预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口空61LP62LP63LP64LP65LP66LP67LP68LP69LP预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口预留出口空2）压板投退原则（如下表所示）：压板编号压板名称压板功能投退原则11LP复兴变通信压板压板投入表示发送和接收复兴变装置信息或命令。压板退出表示中断同复兴方向通信，不检查复兴方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或复兴装置退出时退出该压板12LP岗市变通信压板压板投入表示发送和接收岗市变装置信息或命令。压板退出表示中断同岗市方向通信，不检查岗市方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或岗市装置退出时退出该压板13LP云田变通信压板压板投入表示发送和接收云田变装置信息或命令。压板退出表示中断同云田方向通信，不检查云田方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或云田装置退出时退出该压板14LP湘潭变通信压板压板投入表示发送和接收湘潭变装置信息或命令。压板退出表示中断同湘潭方向通信，不检查湘潭方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或湘潭装置退出时退出该压板15LP天顶变通信压板压板投入表示发送和接收天顶变装置信息或命令。压板退出表示中断同天顶方向通信，不检查天顶方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或天顶装置退出时退出该压板16LP学仕变通信压板压板投入表示发送和接收学仕变装置信息或命令。压板退出表示中断同学仕方向通信，不检查学仕方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或学仕装置退出时退出该压板17LP网调变通信压板压板投入表示发送和接收网调装置信息或命令。压板退出表示中断同网调方向通信，不检查网调方向通道状态正常方式时，投入该压板，试验时或网调装置退出时退出该压板18LP特殊方式1压板当该压板投入时，稳控装置使用#21策略表正常方式时，退出该压板。需要使用特殊方式时，网调方式处提供相应的策略表。19LP特殊方式2压板当该压板投入时，稳控装置使用#22策略表正常方式时，退出该压板。需要使用特殊方式时，网调方式处提供相应的策略表。21LP特殊方式3压板当该压板投入时，稳控装置使用#23策略表正常方式时，退出该压板。需要使用特殊方式时，网调方式处提供相应的策略表。22LP特殊方式4压板当该压板投入时，稳控装置使用#24策略表正常方式时，退出该压板。需要使用特殊方式时，网调方式处提供相应的策略表。23LP特殊方式5压板当该压板投入时，稳控装置使用#25策略表正常方式时，退出该压板。需要使用特殊方式时，网调方式处提供相应的策略表。24LPAB机互传信息压板压板投入时，A、B柜之间相互交换信息。压板退出，A、B柜之间通信断开，A、B柜改为并列运行方式，均为主运行柜。正常运行时，应投入该压板。正常方式时，投入该压板25LP投主运状态压板主、从运行方式设置压板，投入该压板，该柜设置为主运行柜，退出该压板，该柜设置为从运行柜。正常运行时，必须且只能有一套装置投入该压板。正常方式时，投入该压板39LP本柜闭锁压板该压板投入时，则本柜装置异常闭锁时，发信号给稳控B柜。如稳控B柜为从运行柜，则自动切换为主运行柜。正常方式时，投入该压板31LP，41LP切云田A命令当该压板投入时。若稳控装置切云田A命令则可出口，如该压板退出则切云田A命令不能出口正常方式时，投入该压板32LP，42LP切云田B命令当该压板投入时。若稳控装置切云田B命令则可出口，如该压板退出则切云田B命令不能出口正常方式时，投入该压板26LP—29LP，33LP—38LP，43LP—49LP，53LP—59LP，63LP—69LP备用压板备用正常运行时，退出该压板