保护及综自设备二次回路基础

继电保护及其二次回路基础

一、概述

1、二次设备之间的相互连接的回路统称为二次回路，通常包括交流电压回路、交流电流回路、控制回路、信号回路以及电源回路等。

2、常用的电气编号（回路标号）

1)交流电流回路：400~599，如A411，B411，C411，N411；

2)交流电压回路：600~799，如Ⅰ母电压A630、B630、C630、L630、N600，Ⅱ母电压A640、B640、C640、L640、N600，切换后电压A710、B710、C710等；

3)控制回路：常用固定的数字标号，如正电源1、101、201、301，负电源2、102、202、302，合闸3、7，跳闸33、37等；

4)信号回路：801~999，一般信号公共端为801。

5)电源回路：常用固定的数字标号，如控制电源+KM、-KM，保护装置电源+BM、-BM，交流电源~A、~N等。

3、关于保护的分类

1)主保护：能以最快速度、有选择性地切除保护设备与线路故障，如电流差动保护、高频距离保护、工频变化量阻抗保护等；

2)后备保护：主保护或断路器拒动时，用来切除故障，如距离保护、零序保护、失灵保护等。

二、线路保护

1、保护屏配置

220kV及以上的线路保护一般采用双重化配置，包括两套线路保

护、操作箱、通道接口装置等。110kV及以下的线路则按单套保护装置配置。

2、交流电流回路

一条线路的线路保护1、2的交流电流分别取自CT的第1、第2个二次绕组，经过保护装置的模数转换、数据采集等处理后供线路保护使用。如图2的线路保护2的电流末端还串接给故障录波装置使用。

图1 一次接线图

图2 线路保护交流电流回路

3、交流电压回路

1)电压切换：Ⅰ段母线电压A630、B630、C630、N600以及Ⅱ段母线电压A640、B640、C640、N600引自屏顶小母线或公用测控屏，利用所挂母线刀闸的辅助接点，经过操作箱（或操作插件）的电压切换继电器1YQJ、2YQJ实现Ⅰ、Ⅱ段母线电压的切换。

图3 交流电压切换回路

2)电压输入：切换后的电压A720、B720、C720经过保护屏的电压空开ZKK引入保护装置。线路电压A603不经过电压切换直接引入保护装置。

图4 交流电压输入回路

4、直流电源回路

保护装置、操作箱以及通道接口装置的直流电源，包括控制电源、装置电源，取自直流馈线屏或屏顶直流控制小母线（一般为10kV保护以及老站保护设备），经直流电源空开引入保护装置。

图5 保护装置电源回路

图6 控制电源回路

5、控制回路

220kV线路保护配置一组合闸出口回路，两组跳闸出口回路，合闸回路对应第Ⅰ组控制电源，两组跳闸回路分别对应第Ⅰ、Ⅱ组控制

电源；110kV及以下线路保护一般只配置1组合闸出口回路，1组跳闸出口回路。

220kV线路断路器机构一般为分相或三相联动机构，110kV及以下线路断路器机构一般为三相联动机构。以下以220kV分相操作断路器机构为例，分析220kV线路保护的控制回路。

图7 保护装置开出回路

1)合闸回路

当遇到瞬时性故障后，保护装置动作，驱动内部重合闸出口继电器，其动合接点HJ-1闭合，经重合闸出口压板1LP4后输出合闸命令（J3）。J3启动操作箱的重合闸重动继电器ZHJ，输出合闸出口7A、7B、7C。

图8 A相合闸回路

2)分相跳闸回路

分相跳闸回路有两组，第Ⅰ组跳闸回路标号分别为K101（第Ⅰ组控制电源正端）、137A（A相跳闸出口Ⅰ）、137B（B相跳闸出口Ⅰ）、137C（C相跳闸出口Ⅰ）、K102（第Ⅰ组控制电源负端），第Ⅱ组跳闸回路标号分别为K201（第Ⅱ组控制电源正端）、137A（A相跳闸出口Ⅱ）、137B（B相跳闸出口Ⅱ）、137C（C相跳闸出口Ⅱ）、K202（第Ⅱ组控制电源负端）。

以第Ⅰ组A相跳闸回路为例，当保护装置动作后，需要单相跳闸出口时，保护装置驱动内部第Ⅰ组分相跳闸出口继电器，其动合触点TJA-1闭合，经1LP1跳闸压板后输出跳闸指令J133A。J133A启动操作箱的跳闸保持继电器11TBIJa、12TBIJa，输出跳闸出口137A。

图9 第Ⅰ组A相跳闸回路

3)三相跳闸回路

三相跳闸回路也有两组，第Ⅰ组三跳回路标号分别为K101、J133Q（三跳起动重合闸）、J133R（三跳不起动重合闸）、K102，第Ⅱ组三跳回路标号分别为K201、J233Q（三跳起动重合闸）、J233R （三跳不起动重合闸）、K202。

以第Ⅰ组三相跳闸回路为例，当保护装置动作后，需要三相跳闸出口时，保护装置驱动内部第Ⅰ组三相跳闸出口继电器，其动合触点1CKJQ1、1CKJR1闭合，经1LP4、1LP5跳闸压板后输出跳闸指令J133Q、J133R。J133Q、J133R启动操作箱的第Ⅰ组跳闸回路，输出跳闸出口137A、137B、137C。

图10 PSL-603开出回路

图11 第Ⅰ组三相跳闸回路

6、信号回路

线路保护的信号回路的电源由测控装置的遥信电源提供，保护装置、操作箱以及通道接口装置等提供空的信号接点。

图12 RCS-902C信号开出接点

三、主变保护

主变保护包括电量保护和非电量保护，220kV主变保护要求双重化配置，含大、小套保护（第Ⅰ、Ⅱ套）、三侧操作箱；110kV及以下主变保护采用单套配置，但要求主保护和后备保护分开配置。

1、交流电流回路

220kV主变的220kV、110kV侧的CT包括开关CT、开关CT、中性点CT（零序CT）以及中性点放电间隙CT，10kV侧包括开关CT、电抗器CT（不一定有），分别提供给主变的各种保护使用。2、交流电压回路

220kV主变的220kV、110kV侧保护交流电压，由各自侧的母线电压经操作箱切换后接入保护装置，10kV侧引自公用测控的该侧母线电压。

3、非电量开入回路

主变非电量保护，将主变本体的非电量信号，包括有载重瓦斯、本体重瓦斯、开关压力释放、油温高跳闸、本体轻瓦斯、油位异常等信号引入，经过保护装置跳闸或报警。

非电量投跳闸，如本体重瓦斯、有载重瓦斯等，需经本体重瓦斯、有载重瓦斯等功能压板。