摘要：用在双母线系统的ABB公司的RED670线路差动保护装置无二次电压自动切换，通过增加电压切换继电器及其接线解决了此项缺陷。
关键词：线变组；保护装置；电压切换；电压切换继电器
引言
某石化公司有1座110kV总降变电站，3座110kV变电站，总降变电站110kV侧为双母线分段接线，另外3座110kV变电站电源引自总变电站，均采用线路变压器组接线。
总变电站110kV侧一次设备为ABB公司GIS设备，线路变压器组保护装置采用ABB公司RED670线路差动保护，保护构成见图1。
图1 RED670保护构成图
RED670集保护、测控于一体，具有保护功能配置灵活、硬件可扩展等特点，由电源模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块、通信模块、时间同步模块等组成。但通过研究发现，该装置没有国内110kV线路保护装置自带的用来实现防跳、SF6压力闭锁、双母线电压切换等功能的插件。若直接应用，不能构成完整的保护测控装置，不满足国内有关设计规范。
通过讨论，防跳功能、SF6压力闭锁功能，可以通过GIS自带的功能实现，但是电压切换能必须通过外加元件实现。
1 电压切换问题
总变电站为双母线接线，双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分列运行时，为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，要求保护、测量、计量二次电压都有自动切换功能，二次电压回路随同主接线一起进行切换。
RED670没有国内保护装置自带的电压切换插件，但是最高可配置4路电压输入模块，ABB公司技术人员认为不用电压切换，直接把110kV I母、II母二次电压均直接接入模块即可，通过I母、II母隔离开关遥信输入回路判断各种运行情况下测量、保护用电压，但该站是双母线接线，两组测量、两组保护、两组零序电压都要接入，需要6组电压输入模块，显然不够用。
针对这种情况，与ABB技术人员探讨后两种方案：
①4个电压模块分别接两段母线的测量电压和保护电压，零序电压保护取消。我们的意见是，这样做违反GB/T 50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》4.0.9条中有关110kV变压器需要装设零序过电压保护的规定，我们予以否定这一方案。
②取消测量电压接入，用保护电压兼做测量电压，原来接测量电压的模块就可接零序电压。理由是RED670装置内四个电压模块精度都是0.5级，但是他们没考虑110kV电压互感器保护是3P级、测量是0.5级，这样做，还是降低了测量精度，经过讨论，我们对这一方案也予以否定。
两个方案都否定了，我们考虑通过外部加装电压切换装置的方法解决上述问题，切换后的电压分别接入测量、保护、零序电压，就只需要3个电压模块即可，问题即可迎刃而解。
电压切换回路通过用隔离开关辅助触点去启动电压切换中间继电器，利用中间继电器触点实现电压回路的自动切换，一般有两种做法：
①采用母线隔离开关的常开辅助触点启动双位置继电器的启动线圈，母线隔离开关的常闭辅助触点启动双位置继电器返回线圈，见图2。
图2 双位置继电器切换简图
图3 单位置电压切换接线图
优点是当隔离开关触点接触不良时或切换回路直流失电时，继电器仍保持原来状态，保护不失去电压，直到另一线圈得电后才转换为另一种状态。缺点是当进行检修工作时，如措施不到位，易发生反送电；或者进行I母隔离开关拉开、II母隔离开关合上倒闸操作时，若IG常开触点断开，常闭触点未返回，IIG常开触点闭合时，将造成I、II母电压切换回路中的双位置继电器同时动作，致使I、II母PT在二次侧强行并列。若此时I、II母存在电压及相角差，将在电压切换回路中形成很大的环流，烧毁电压切换继电器。
②采用母线隔离开关的常开辅助触点启动中间继电器，通过单位置触点切换二次电压。优点是简单、便于实现。缺点是当隔离开关触点接触不良或切换电源失电时，装置将失去电压。
根据《Q-GDW161-2007线路及辅助装置标准化设计规范》：线路保护电压切换继电器应使用不保持的单位置继电器。当采用双位置继电器时，电压切换继电器同时动作信号应采用双位置继电器触点，当隔离开关位置异常或切换继电器触点粘连，导致两条母线电压非正常并列时，信号会一致保持至故障排除。当采用双位置继电器时，PT失压信号应采用单位置继电器触点，以防止切换电源消失后无法实现告警功能。
上述关于采用双位置继电器进行切换的规定，装在微机保护的电压切换插件易于实现，但是对外接切换继电器就较繁琐，接线复杂容易出问题。
权衡利弊，我们决定采用RUS-11D单位置继电器实现电压自动切换，见图3。
值得注意的是，当倒母线操作时，先合上母联断路器，然后操作出线的两组母线隔离开关短时均在合闸位置，切换继电器会同时动作，保护装置的交流电压由I、II母电压经过1YQJ、2YQJ触点并联接入，串联的1YQJ与2YQJ常开触点同时闭合发出报警信号。此时若直接断开母联断路器使母线停电，将发生二次电压反充电，使运行母线电压互感器二次空开跳闸和切换继电器因承担充电电流发热烧毁。这种情况应改变操作方式，不在本文讨论范畴。
经过加装外部切换回路后，电源模块需要3个即将，其中一个作为零序电压输入。大电流接地系统中对接入开口三角电压的零序电压模块耐压要达到300V，查阅RED670产品说明书，电压模块工作范围为0～340V，满足要求。
论文作者:张法胜,李华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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