在双母线或单母线分段的主接线方式中,电压切换和电压并列是保障二次设备正常工作的重要二次回路。虽然它们的目标一致——为线路的保护、测量及计量等设备提供正确、连续的电压信号,但两者是原理与应用场景各不相同的功能,在实际工作中常易被混淆。简而言之,电压切换主要确定线路运行在哪条母线,运行在哪条母线就采用哪条母线上的PT,电压并列是两段母线共用一个PT。
电压切换是“常态”,跟随线路运行方式自动进行;而电压并列是“特例”,在特定工况下(如PT检修)手动投入,以保证电压不中断。
电压切换是线路间隔或者主变间隔所配套的二次回路;电压并列是2套电压互感(PT)配套的二次回路。
| 电压并列 | 电压切换 |
目的 | 一个PT故障时,由另一个PT同时为两段母线供电 | 线路倒母线时,二次电压跟随线路切换到对应母线PT |
应用场景 | 单母线分段、双母线(PT检修) | 双母线(线路倒闸操作) |
触发方式 | 需满足一次并列条件后,手动投入 | 随一次隔离开关动作自动完成 |
电压状态 | 两段母线二次电压并列运行,取自同一个PT | 线路二次电压切换来源,始终与一次运行位置对应 |
一、电压切换
在双母线系统里,同一条线路可能分别运行于I母或II母。为确保保护、测控等装置获取的电压信号始终与线路当前所在母线对应,当线路通过操作隔离开关从一条母线倒换至另一条母线时,其二次电压回路必须随之自动、同步切换。以图1为例,当线路间隔的1G隔离开关闭合、2G隔离开关断开时,线路接入I母运行,此时该间隔的二次设备应采集I母电压互感器的电压信号;反之,当1G断开、2G闭合时,线路转至II母运行,二次设备则相应切换到取用II母电压互感器的电压信号。怎么样实现这个功能?这一功能的实现依赖于电压切换继电器。如图2所示的电压切换箱原理图,将线路隔离开关1G、2G的辅助触点接入切换继电器的控制回路。当1G合闸、2G分闸时,继电器1YQJ线圈得电,其常开触点闭合,从而将输出切换至I母电压;当1G分闸、2G合闸时,继电器2YQJ得电动作,其常开触点闭合,使输出切换为II母电压。二、电压并列
电压并列是一种在特殊工况下进行的操作,其目的是当一段母线的电压互感器(PT)因检修或故障退出运行时,由另一段正常运行的PT为两段母线上的所有二次设备(保护、测量、计量等)提供连续的电压信号。正常情况下,母联断路器处于分闸状态,两段母线电压各自独立。当I母PT需要退出时,运行在I母上的线路保护装置将失去电压输入。为防止这些保护因“电压消失”而误动作,需将I母和II母的二次电压回路临时并列,由正常的II母PT为两段母线上的设备统一供电。需要强调的是,在执行二次电压并列前,必须首先确认两段母线在一次侧已通过母联断路器并列运行,确保二者为同一电源系统。因此,电压并列回路的启动条件需串联母联断路器FDL及其两侧隔离开关1FG、2FG的辅助触点,以此作为电气闭锁,确保一次并列已可靠完成。如图3所示,PT并列装置的操作回路主要包括三部分:1.PT间隔隔离开关位置输入:采集PT一次侧隔离开关的辅助触点信号,为并列装置提供PT的投入或退出状态。2.并列回路:手动并列操作回路中,串联了母联断路器及两侧隔离开关的辅助触点。只有在确认母联断路器合闸、两侧隔离开关闭合,即一次系统已并列运行后,才允许执行二次电压并列。3.强制分列功能:手动分列回路与强制分列条件并联。当母联断路器或任一侧隔离开关处于分闸位置时,会强制触发分列,使二次电压回路恢复独立运行。电压并列回路如图4所示(实际装置可支持多组电压并列,本图仅以一组示意):- 1YQJ为I母PT隔离开关1GM的位置扩展继电器。
- 2YQJ为II母PT隔离开关2GM的位置扩展继电器。
当母联断路器或任一侧隔离开关处于分闸位置时,3YQJ处于失电(分列)状态,此时不执行并列;手动操作解列也会使3YQJ失电,从而实现PT解列。- 一次系统已并列:母联断路器FDL及两侧隔离开关1FG、2FG均处于合闸位置。
此时,如图5所示,输入电压端子接通的为I母PT的电压。由于1YQJ和3YQJ触点串联导通,I母PT的电压被同时送至I母和II母的电压输出回路。因此,I母和II母的二次电压输出均为I母PT提供的电压,实现了由一套正常PT为两段母线二次设备供电。三、电压并列和电压切换
在双母线接线系统中,电压并列与电压切换功能同时存在,并且在二次电压信号的传递顺序上,电压并列环节位于电压切换环节之前。即,电压切换回路所接收的输入电压,是经过电压并列装置处理后的输出电压。
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