220kV线路二次回路简介

220kV线路二次回路简介

摘要：对二次回路的了解与否对一个值班员来说关系着他对异常事故发生的判断能力，本文就二次回路中各组成元件之间的联系进行了一个较系统的整理，并对线路二次回路设计提出了一些思考建议。

关键词：二次回路 联系 思考 完善

引言：要成为一个合格的、优秀的值班员，仅仅了解、熟悉仍至掌握保护的原理与运行是不够的，对220kV线路二次回路也应该了解与熟悉。

1、二次回路主要组成及作用。

220kV二次回路主要由开关端子箱、控制箱、汇控箱、操作箱、测控装置、保护装置(线路保护、开关保护、母差保护)、其它装置(故障录波器、GPS、保护管理机)及交直流电源回路组成。

1.1、开关端子箱、控制箱、汇控箱。

开关端子箱、控制箱、汇控箱都在现场。开关控制箱安装在开关本体上，每相一只。开关汇控箱安装开关每一相上或附近，三相开关合用一只。开关端子箱安装在开关间隔内，一个间隔一只。

开关控制箱内有开关的分合闸线圈连线、开关辅助接点连线、闭锁接点等回路。开关汇控箱内有开关三相辅助接点的串并联回路、防跳跃回路、三相不一致回路、闭锁回路等。开关端子箱内有电流、电压回路、开关闸刀闭锁回路，开关闸刀现场操作回路等，每一个间隔的设备，如流变、压变、开关、闸刀等一般通过端子箱与外部联系。

开关控制箱、汇控箱也有叫操作箱的，为了和开关分相操作继电器装置区别，本文如此规定。

开关控制箱、汇控箱、端子箱并不是每一个220kV间隔配置都一样。具体如何配置，与开关是否三相连动、有几个操作机构有关。三相连动操作的开关(如主变、母联、分段开关)肯定只配一只汇控箱，每相开关不配控制箱，控制箱的相关接线在汇控箱中。

1.2、操作箱

操作箱，顾名思义，就是操作开关的，它是一个装置，不是保护，没有电源插件，没有没有电流电压输入，只是一些继电器及相关回路。它的作用是联系保护与开关，是保护及其它装置与开关的桥梁。

操作箱主要回路是分合闸回路，如果是分相操作箱，则有分相跳闸回路与三相跳闸回路，而三相跳闸回路又分三跳与永跳回路。分合闸回路从启动方式来分，分为手动分合闸回路与保护分合闸回路。

操作箱的其它回路还有电压切换回路、压力闭锁回路、电源监视回路与切换回路、相关输出回路。

1.3、测控装置

测控装置是综合自动化系统必需的设备，对于220kV电压等级，测控与保护需要分开，不象35kV、10kV电压等级，测控与保护合二为一。

测控装置的主要作用是实现遥测、遥控、遥信、遥调，对于线路测控装置，没有遥调功能。遥测的主要内容是线路电流、电压、功率、相位等，遥控的主要内容是线路间隔内开关、闸刀、

接地闸刀的分合闸，遥信的主要内容是间隔内所有的信号。

1.4、保护自动装置

保护自动装置一般有两套线路保护、开关保护，还包括故障录波器、母差保护等，作用不再详细说明。

2、二次系统各设备之间的联系。

220kV线路二次回路较之500kV线路二次回路简单，下图简单表示了各设备之间的联系。

图中未表明直流电源、交流电源、GPS对时、各保护与保护管理机、线路保护与旁路保护之间的联系。本图以220kV古渡变电站二次系统为参照，其它变电站二次回路可能有所差别。

下面简要说明主要联系。

2.1、开关控制箱、汇控箱、端子箱、各设备之间的联系。

2.1.1、开关分相控制箱与汇控箱之间的主要联系：

 开关分相控制箱输出分相辅助接点、SF6压力接点、操作机构压力接点给汇控箱，同时从开关汇控箱内取得储能电源、加热照明电源。

 开关汇控箱向分相控制箱发出分相分合闸命令，完成开关的分合闸。

开关分相控制箱与汇控箱一般有一至二根电缆联系，此电缆由生产厂家提供，因此连接方式不尽相同。

2.1.2、开关汇控箱与开关端子箱之间的主要联系：

 开关汇控箱将三相开关辅助接点串并联后输出到开关端子箱，供闸刀闭锁回路、保护回路使用。

 开关汇控箱从开关端子箱中取得交流电源后，再分配至各操作箱。

2.1.3、开关端子箱与各设备的联系。

 三相流变各有一至两根电缆与端子箱联系，在端子箱内将三相流变次级连接成星形。如流变是SF6流变，还有SF6压力接点输出给报警回路。

 间隔内各闸刀操作箱与端子箱有若干根电缆联系，主要作用是：端子箱提供闸刀的操作电源、控制命令、闭锁回路使用的开关辅助接点，从闸刀操作箱引入闸刀的辅助接点到端子箱，供位置信号、闭锁回路、母差、电压切换回路使用。

 间隔内接地闸刀与端子箱有一至两根电缆联系，主要是从接地闸刀操作箱内引入辅助接点，供位置信号、闭锁回路使用，同时提供接地闸刀电磁锁经闭锁后的电源。如接地闸刀是电动的，还有控制信号、操作电源等。

 间隔内线路压变与端子箱的联系，主要是端子箱引入单相电压供同期与重合闸使用。

 与相邻间隔设备的联系。主要是电源回路(当设备区交流电源采用环形供电时)、母线闸刀

与母线地刀的相互闭锁回路。

2.2、开关端子箱与测控装置的联系。

 测控装置在端子箱中取得测量回路二次电流及线路电压。

 测控装置从端子箱中取得各类信号，如SF6流变压力下降、闸刀、接地闸刀的位置信号等。

 如测控装置可以直接控制闸刀，则测控装置将控制命令送至开关端子箱，与端子箱内的控制命令并列后送至闸刀操作箱进行分合闸操作。

测控装置的开关控制部分不与端子箱相关，一般将开关的控制信号送到开关操作箱再转接至开关汇控箱及部刀操作箱。

2.3、开关操作箱与开关汇控箱的联系。

 操作继电器汇集测控装置分合闸信号、线路保护分合闸命令、开关保护分闸命令、母差保护分闸命令，再送出单相或三相分、合闸信号至开关汇控箱，再至开关控制箱，完成开关分合闸。

 开关汇控箱将三相开关控制箱中采集的操作机构压力接点送至操作继电器，对分合闸进行闭锁。

2.4、开关操作箱与线路保护的联系

 操作箱提供开关跳闸位置给线路保护。

 操作箱提供闭锁重合闸信号给线路保护。操作箱内三跳继电器TJQ与永跳继电器TJR接点及手合继电器接点并联后送线路保护，用于开关三跳后闭锁重合闸。

 操作箱提供经切换后的母线电压给两套线路保护。

 操作箱提供闭锁重合闸信号给线路保护用于闭锁重合闸。

 操作箱提供手合后加速接点给线路保护，用于手动合闸加速线路保护。

 操作箱提供跳闸位置停信与保护三跳停信接点给线路保护，用于控制线路保护的收发信。如线路保护是分相电流差动，则不需要。

 线路保护发出分合闸命令经开关操作箱再到开关汇控箱分合闸。

2.5、开关操作箱与开关保护的联系。

 操作箱三跳、永跳接点(TJR、TJQ)提供开关保护用于启动失灵。

 操作箱提供开关开关跳闸位置给开关保护，用于启动三相不一致。由于线路开关三相不一致保护基本不用(可用开关本体的，但无零序电流判别)，此回路现场可能不接。

 操作箱提供手合启动充电保护接点给开关保护。此回路现场一般也不接，因为开关保护的充电保护是由调度发令投退的。

2.6、开关操作箱与开关端子箱的联系

 开关操作箱从开关端子箱取得两条母线的母线电压，通过电压切换后再提供给线路保护、测控装置。

 开关端子箱取得线路母线闸刀的辅助接点提供操作箱电压切换继电器进行切换电压。

2.7、线路保护与开关保护的联系

 开关保护从第一套线路保护之后取得线路电流，用于失灵保护电流判别及充电保护、过流保护用。

 线路保护跳闸继电器启动开关保护中的失灵保护。

3、220kV线路二次回路设计的思考

通过不断的完善，现在设计的220kV线路二次回路已比较合理，但线路保护仍不能实现保护的双重化，重合闸回路不尽合理，笔者认为有必要进一步完善。

3.1、充分利用母线压变的第二组星形接线二次绕组。

现母线压变大多采用电容式压变，有二组接线星形的二次绕组，但第二组大多空着不用。应将电压并列装置双重化，分别并列两组二次电压，分别提供二套线路保护电压。使两套线路保护分别采用不同的电压绕组，实现真正意义上的保护双重化。

3.2、电压切换回路下放至线路保护。

现电压切换由操作箱完成，只有一套，为了防止两套直流电源并列，电压切换回路的直流切

换回路大都断开，使得第一组操作直流电源失去后两套线路保护都失压。电压切换回路下放至线路保护后，成为保护的一部分，分别切换各保护使用的二次电压，比较合理也保证了保护动作的可靠性。

3.3、完善开关机构操作回路。

开关汇控箱内已能实现SF6压力闭锁、防跳跃、三相不一致功能，应进一步完善操作机构压力闭锁，不再经操作箱进行重动。应完善合闸回路，在汇控箱内完成防止开关二次重合功能。应增加压力低闭锁重合闸接点，直接闭锁两套线路重合闸，不再通过操作箱重动。

3.4、完善并减化重合闸回路。

现操作箱中有相应重合闸回路，如手合闭锁重合闸、不对应启动重合闸、三跳闭锁重合闸、重合闸后加速，两套线路保护间又分别启动、闭锁重合闸，回路复杂，两条线路重合闸不能同时使用。宜由操作箱向线路保护提供KKJ接点，操作箱中的重合闸回路全部由线路保护完成。两套线路重合闸宜全部投入，防止二次重合由开关汇控箱完成，取消两套线路保护间的相互启动、闭锁重合闸回路，真正实现保护双重化。