淺析刀閘與輔助接點位置不對應對電壓切換回路的影響

摘 要：刀閘是變電站中重要的一次設備，刀閘的輔助接點用以反映刀閘實際的運行狀態，隔離刀閘輔助接點能否正常切換，與刀閘實際運行狀態保持一致，對變電站設備安全運行十分重要，文章主要介紹電壓切換回路的工作原理，并分析了刀閘輔助接點出現問題時會對二次回路產生的影響及控制措施。

關鍵詞：隔離開關；輔助接點；電壓切換

1 電壓切換回路的工作原理

二次電壓切換可以手動進行，也可以自動進行，主要利用隔離開關的輔助接點啟動電壓切換繼電器，由切換繼電器的接點對電壓回路進行切換。手動切換的好處是回路簡單，連接可靠，但需要人為操作，而且一、二次操作不可能完全同步。自動切換能做到一、二次操作基本同步，但回路較手動切換復雜，對直流電源和隔離開關的輔助接點有依賴性，當切換電源消失或輔助接點接觸不良時，電壓切換繼電器將失電返回，交流電壓也將消失。電壓切換回路是當刀閘位置變化時，其輔助接點相應變化來啟動或復歸電壓切換繼電器，進而電壓切換繼電器的觸點導通，實現將對應的母線電壓接入保護裝置，并斷開另一母線的電壓。同時，當某間隔在倒閘過程中出現刀閘雙跨時，兩個切換繼電器同時啟動，繼電器常開觸點動作發出“切換繼電器同時動作”；如果兩把母線刀閘的位置同時消失，刀閘輔助接點斷開電壓切換繼電器，繼電器常閉觸點返回發出“PT失壓”信號。

2 常開接點誤分/拒合對電壓切換回路的影響

正常運行時，某間隔掛1M，若1M刀閘常開輔助接點發生誤分，此時會造成1M電壓切換繼電器不勵磁，因電壓切換回路采用的是雙位置保持接點，因此電壓切換回路正常運行，仍有電壓輸出，不影響保護裝置的運行。某間隔由1M倒閘至2M，若2M刀閘常開輔助接點因故未能閉合，則2M電壓切換繼電器不能勵磁，2M繼電器觸點處于斷開狀態，當斷開1M側刀閘后，1M切換繼電器返回，1M繼電器觸點斷開，則整個電壓切換回路斷開，切換后三相電壓無輸出，造成保護裝置失壓。

3 常閉接點誤合/拒分對電壓切換回路的影響

正常運行時，某間隔掛1M，若1M刀閘常閉輔助接點誤合，1M切換繼電器的啟動線圈和復歸線圈將同時勵磁，1M切換繼電器的輔助觸點保持線圈最先勵磁的那種狀態，仍然保持閉合，電壓切換回路正常運行，但此時亦無告警信號。

某間隔由1M倒閘至2M，若2M刀閘常閉輔助接點拒分，2M切換繼電器的啟動線圈和復歸線圈同時勵磁，2M切換繼電器觸點將保持在斷開狀態，斷開1M側刀閘后，1M切換繼電器返回，1M繼電器觸點斷開，整個電壓切換回路斷開，造成切換后電壓無輸出，保護裝置失壓。

4 常開接點誤合/拒分對電壓切換回路的影響

正常運行時，某間隔掛1M，若2M刀閘常開輔助接點誤合，2M電壓切換繼電器的啟動線圈和復歸線圈會同時勵磁，2M切換繼電器仍保持復歸狀態，對電壓切換回路無影響，但此時亦無告警信號。

某間隔由2M倒至1M，若2M刀閘常開輔助接點拒分，此時2M電壓切換繼電器的啟動線圈和復歸線圈同時動作，2M切換繼電器觸點仍保持在閉合狀態，當合上1M側刀閘后，1M切換繼電器動作，1M繼電器觸點閉合，此時1M、2M電壓切換回路會同時導通，二次電壓實現并列。若兩條母線間存在電勢差，將在回路中形成環流，可能造成二次回路電壓空開跳閘。

5 常閉接點誤分/拒合對電壓切換回路的影響

正常運行時，某間隔掛1M，若掛2M上的刀閘常閉輔助接點誤分，則2M電壓切換繼電器復歸線圈失磁，因電壓切換回路采用的是雙位置型繼電器，因此電壓切換回路中的2M刀閘輔助觸點保持原來狀態，不會對電壓切換回路造成影響，不影響保護裝置的運行。

某間隔由2M倒閘至1M，當斷開2M刀閘時常閉輔助接點拒合，2M切換繼電器不返回，則電壓切換回路中2M刀閘輔助觸點保持接通狀態，此時1M、2M電壓切換回路同時導通，二次電壓并列。若此時I、II母存在電勢差，將在電壓切換回路中形成電流環流，電流較大會引起電壓二次回路空開跳閘。

6 電壓切換回路設計不當的風險

針對刀閘輔助接點不對應引起切換繼電器異常動作（復歸）的風險，經查閱相關技術規范標準，深入分析回路設計原理，梳理出了電壓二次回路設計不當引起的風險，并制定了完整的電壓切換相關二次回路的使用規范，具體如下：（1）若電壓切換繼電器使用單位置繼電器，在刀閘輔助接點不對應時，會造成PT二次失壓或電壓二次誤并列的情況，因此電壓切換繼電器應使用雙位置繼電器。（2）雙位置電壓切換繼電器的刀閘位置接點開入宜使用常開接點啟動，通過常閉接點復歸；在刀閘的輔助接點數量不夠時可采用IM的一個常開接點去啟動IM繼電器，同時復歸ⅡM的繼電器實現。（3）如果將不保持接點應用于電壓切換回路中，刀閘在運行中如果其常開接點出現誤分或者拒合現象，將造成PT二次回路失壓或者電壓二次誤并列的情況，因此電壓切換回路中應使用保持接點。（4）若“切換繼電器同時動作信號”使用不保持接點，一旦發生刀閘常閉接點拒分，引起二次回路電壓錯誤并列，并且不會發出告警信號。如果此時兩條母線之間存在電勢差，切換回路會產生環流，環流較大會導致電壓二次回路空氣開關跳閘，因此“切換繼電器同時動作”的信號必須使用雙位置保持接點。（5）如果斷路器啟動失靈回路采用切換繼電器雙位置保持接點，一旦出現刀閘常開接點誤合/拒分或常閉接點拒合，則可能誤啟動兩條母線的失靈，擴大了跳閘范圍；若斷路器啟動失靈回路使用切換繼電器的單位置不保持接點，一旦出現刀閘常開接點拒合，則可能無法啟動斷路器失靈保護，造成大面積停電。綜合考慮拒動和誤動的風險，建議啟動斷路器失靈回路宜使用雙位置保持接點。

參考文獻

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