隔离刀闸与辅助接点位置不对应风险分析

隔离刀闸与辅助接点位置不对应风险分析

王盼

深圳供电局有限公司: 广东省深圳市：518000

摘要：文章主要介绍在双母线接线方式下进行倒闸操作的过程中，出现隔离刀闸与辅助接点位置不对应的情况，通过对几种不对应情况的讨论以及典型事故案例的分析，总结出了在刀闸辅助接点出现问题时对电压切换回路及整个电网产生的影响，最终通过相应的控制措施来避免在该类操作过程中出现的风险。

关键词： 倒闸操作     辅助接点     电压切换回路

1.引言

隔离开关的操作及运行可靠性对电力系统的可靠性有很大的影响，隔离开关的辅助接点是反映隔离刀闸运行状态的标志，双母线接线方式下，变电站内主变、线路等间隔的保护、仪表、自动装置的二次电压，都是由母线电压互感器提供，并经过自身的母线刀闸辅助接点（或经过电压中间继电器触点）供给。母线刀闸辅助接点切换正常与否，是关系变电站是否安全运行的一个重要环节。

2.隔离刀闸与辅助接点位置不对应的分类

隔离刀闸与辅助接点位置不对应主要表现为刀闸辅助接点拒动作（拒合/拒分）：刀闸辅助接点拒动作（拒合/拒分）是指刀闸在倒闸操作过程中，由于设备老化或机械振动等原因导致刀闸辅助接点不随刀闸主触点变位的情况。

隔离刀闸与辅助接点位置不对应的主要分为四种：

1）常开接点拒合：刀闸主触点已闭合而常开辅助接点位置为断开；

2）常闭接点拒分：刀闸主触点已闭合而常闭辅助接点位置为闭合；

3）常开接点拒分：刀闸主触点已断开

而常开辅助接点位置为闭合；

4）常闭接点拒合：刀闸主触点已断开而常闭辅助接点位置为断开

3.电压切换回路的介绍

3.1电压切换回路的作用

主变和线路的方向（零序）过流保护、距离保护、测控装置和计量仪表等都要用到母线二次电压，为了使主变和线路在倒母线运行时，保护装置能够取得所挂母线对应的二次电压，在操作箱中需设有电压切换回路。

3.2电压切换回路的工作原理

电压切换回路是靠主变或线路的母线侧刀闸的辅助接点来启动和复归电压切换继电器（1YQJ1-7、2YQJ1-7），切换继电器启动或复归后电压切换继电器的触点导通，通过二次电压切换回路（如图2所示）将对应母线的电压引入保护装置，并断开另一母线的电压。母线侧隔离开关一次的分合与二次节点是否到位的信号主要有以下两种情况：

（1）当某间隔在倒闸过程中出现一个间隔的两把母线刀闸同时合闸（以下简称“刀闸双跨”）时两个切换继电器同时启动，继电器常开触点动作发出“切换继电器同时动作”(如图1中红线所示)；

（2）当两把母线刀闸的位置同时消失或切换继电器失电时，两个继电器均返回，继电器常闭触点返回发出“切换继电器失电/PT失压/切换回路断线”信号。

图1、电压切换继电器励磁回路

图2、二次电压切换回路

4.隔离刀闸与辅助接点位置不对应对电压切换回路的影响

4.1常闭接点拒分/合对电压切换回路的影响

(1)倒闸操作时，某间隔由1M倒闸至2M，若2M刀闸常闭辅助接点拒分，2M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，2M切换继电器触点仍保持在断开状态，切换装置仍会点亮2M刀闸位置指示灯，但不会发出“切换继电器同时动作”信号。当断开1M侧刀闸后，1M切换继电器返回，1M继电器触点断开，则整个电压切换回路断开，电压切换装置切换后电压无输出，保护装置失压,区内故障时距离保护可能发生拒动，区外故障时距离保护可能发生误动。

(2)倒闸操作时，某间隔由2M倒闸至1M，当断开2M刀闸时常闭辅助接点拒合，2M切换继电器不返回，电压切换回路中2M刀闸辅助触点保持接通状态，因1M侧刀闸已经合上，1M切换继电器动作，1M继电器触点闭合，此时1M、2M电压切换回路同时导通，二次电压并列。若此时I、II母存在电势差，将在电压切换回路中形成电流环流，若电流过大将烧毁电压切换继电器， 甚至可能导致失灵保护误动作；同时，电流过大会引起电压二次回路空开跳闸，区内故障时距离保护可能发生拒动，区外故障时距离保护可能发生误动。

4.2常开接点拒分/合对电压切换回路的影响

(1)倒闸操作时，某间隔由2M倒闸至1M，若2M刀闸常开辅助接点拒分，2M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，2M切换继电器触点仍保持在闭合状态，因1M侧刀闸已经合上，1M切换继电器动作，1M继电器触点闭合，此时1M、2M电压切换回路同时导通，二次电压并列，切换装置发出“切换继电器同时动作”的信号。若此时I、II母存在电势差，将在电压切换回路中形成电流环流，若电流过大将烧毁电压切换继电器，甚至可能导致失灵保护误动作；同时，电流过大会引起电压二次回路空开跳闸，区内故障时距离保护可能发生拒动，区外故障时距离保护可能发生误动。

(2)倒闸操作时，某间隔由1M倒闸至2M，若2M刀闸常开辅助接点拒合，2M电压切换继电器不励磁，2M继电器触点处于断开状态，当断开1M侧刀闸后，1M切换继电器返回，1M继电器触点断开，则整个电压切换回路断开，切换装置会发出“切换继电器失电/PT失压/切换回路断线”信号。电压切换装置切换后电压无输出，保护装置失压,区内故障时距离保护可能发生拒动，区外故障时距离保护可能发生误动。

5.典型案例与原因分析

5.1典型案例

某220kV变电站在进行倒母线的操作中，按计划对某220kV线路母线侧隔离开关开展检修工作。

运行人员将Ⅱ段母线负荷转移到Ⅰ段母线后，断开220kV母联断路器开关的瞬间，监控机报220kV 保护装置交流失压；各单元保护装置报电压TV断线信号且电压指示为零；线路计量装置失压。220kV备自投动作，但备自投动作未成功且导致该站全站失压，事件造成该变电站供电的2个110kV变电站失压。

5.2案例分析

该倒闸操作中，在拉开II母刀闸后，其常闭接点由于故障（该信号回路无法反应常闭节点的实时状态），不能闭合，保持在断开位置，此时，II母刀闸常开接点断开，2XD 灯灭，对应的保护屏操作继电器箱上L2灯灭和母差保护屏上的II母指示灯灭，2YQJ1～2YQJ3继电器失磁，信号回路的隔离开关位置传入后台正确，与我们目前的操作

检查步骤一致，但是由于II母刀闸常闭接点不能闭合，导致2YQJ4～2YQJ7继电器处于失电状态，此时依据双位置继电器的特性，2YQJ4～2YQJ7继电器保持处于励磁状态（如图4所示），

图4

交流电压切换回路中1YQJ5～1YQJ7、2YQJ5～2YQJ7常开接点均闭合，PT二次仍然处于并列状态，此时如果再继续操作，断开母联开关，则会出现PT一次分列，二次并列的情况，当1M、2M母线存在电压差时，PT二次出现反充电电流，电流较大时跳开 PT二次空开，造成母线电压为零，此时恰好220kV备自投检测到PT空开断开失压、主供线路电流低于定值（负荷较轻），判断为主供电源失电而动作；保护检测到断路器合闸后无电压（PT二次空开断开），进入手合加速跳闸逻辑出口跳闸。备自投和线路保护动作符合设计逻辑，最终导致该站全站失压。

5.3控制措施及建议

（1）建议母线侧隔离开关的分合不仅一次状况要检查到位，运行人员还应对相应的二次信号进行充分核对，以避免因辅助开关切换的不到位，而引起PT二次反充电，造成母线PT二次保护空开跳闸，导致再次出现上述停电事故；

（2）变更正常倒母线操作顺序。在需停电母线所有负荷全部并导致另一条母线后，先断开需停电母线PT二次空开并用万用表测量其二次空开负荷侧电压为零后，再断开母联开关；

（3）因其信号回路无法反应常闭节点的实时状态，需在保护屏电压操作箱继电器常闭接点中也加装一只发光二级管，通过发光二极管的亮灭能可靠监视常闭节点的实时状态。