PT并列保护的工作原理分析

      PT并列保护在电力系统中指的是电压互感器（PT）二次电压并列运行时，涉及的相关保护功能及其实现逻辑。其核心目的在于确保二次电压回路的完整性和正确性，防止保护、测量、计量等设备因PT二次回路操作（如分段母线倒闸操作）而失去电压或引入错误电压。以下是PT并列保护装置的工作原理要点解析：

核心应用场景：

      主要用于单母线分段接线或双母线接线的变电站。

      当某一段母线（如I段母线）需要停役检修，其上的线路或主变需要切换（“倒母线”）至另一段母线（如II段母线）运行时，这些线路或主变的继电保护装置、测量仪表、电能计量装置等仍然需要获得操作前本母线的电压信号（或需要获得另一段母线的电压信号）。

      此时，就需要将停役母线PT的二次电压通过并列回路切换到（或者“借用”）运行母线的PT，使需要该电压的设备仍能获得有效的二次电压。这个过程就叫做PT二次并列。

PT并列操作的基本条件：

      一次系统必须满足并列条件：两段母线在电气上是连通的（通常通过母联/分段开关闭合实现）。

      只有一次母联/分段开关（例如母联200开关）处于合闸位置，才能确保两段母线的电压幅值和相位基本一致（或差值在允许范围内）。这是PT二次电压能够安全、正确并列的前提。如果不满足该条件并列，会产生很大的环流或误差电压，损坏PT二次设备。

      PT并列操作由一次系统状态驱动： 通过采集母联/分段开关（及两侧刀闸）的位置状态（通常是其辅助触点），作为允许PT二次电压回路并列的“允许信号”。

      PT并列保护的实现原理（以微机型装置为例）：

      位置信号采集： PT并列装置（或母联开关所在间隔的保护测控装置）实时采集母联/分段开关的合位信号（合位继电器HWJ触点）以及其两侧刀闸的合位信号。

并列允许条件逻辑判断：

      核心条件：母联开关在合位 (HWJ有效) + 两侧刀闸在合位。 满足该条件意味着一次系统已并列运行。

      其他闭锁条件： 还可能加入一些闭锁逻辑，如：

      本PT检修隔离状态（如有）： 如果PT自身在检修隔离状态（通过刀闸、压板隔离），则不允许其二次电压被并列输出。

      保护复压闭锁信号： 为防止并列瞬间引起保护误动或闭锁，有时会关联相关的保护闭锁逻辑（但随着技术进步，很多装置已能很好处理此问题）。

      驱动二次并列继电器： 当所有并列允许条件满足且无闭锁时，装置输出触点驱动PT二次并列继电器（QJ） 动作。

继电器触点接通并列回路：

      该并列继电器（QJ）具有多对触点。

      其触点接入设计好的PT二次并列小母线（或端子排连接点）。通过这些触点的闭合，将I段PT二次绕组（A630、B630、C630、L630）分别连接到II段PT相应的二次电压小母线（A640、B640、C640、L640）上（或者反之）。

防反送电设计：

      并列回路中通常串联二极管或由继电器触点本身保证一定的单向导通性，防止当停役的PT一次侧失电时，二次电压通过并列回路向该停役PT反送电。

向保护装置提供正确的电压源：

      线路、主变等需要母线的电压信号的设备，其保护装置（如距离保护、零序方向保护、重合闸检同期/检无压等）或测控、计量装置，通过电压切换继电器（或切换插件） 来获取来自不同母线的电压。

      自动切换： 当该设备所在支路的母线刀闸位置（例如线路I母刀闸合位）发生变化时（如从I母切到II母），其保护装置内部的电压切换继电器也会随之自动切换其电压输入源，从原来的I母电压切换到II母电压。

      并列时的特殊状态： 在PT并列操作期间，虽然保护装置选择的电压源可能是II母（因为刀闸已切换），但实际使用的电压是通过PT二次并列回路提供的、由运行母线PT（II母PT）产生的I母电压信号。因为并列操作确保了II母PT的二次电压替代了停役的I母PT的二次电压，并被送到原先I母的电压小母线上。这样，选择I母电压的保护装置，实际得到的是II母PT提供的、对应于I母位置的电压信号（由于一次已并列，该电压有效且相位幅值一致）。

主要保护功能和注意事项：

      防止电压缺失（保护拒动/功能丢失）： 核心功能是保证在母线倒闸操作期间，设备所需的二次电压不间断，避免保护因失去电压而误闭锁（如距离保护失压闭锁）或功能缺失（如零序方向判断失效、重合闸检压失效、计量失准）。

防止错误电压引入（保护误动）：

      严格的一次并列条件检查（母联开关和刀闸位置）确保了并列的电压是同步和基本一致的（相同源），防止引入幅值或相位差异巨大的错误电压导致保护误动作（特别是功率方向或阻抗保护）。

      防止PT反送电： 通过二次回路设计（如串联二极管或特定继电器触点组合）防止在停电PT上产生危险电压。

      禁止直接环并： 绝对禁止将两套独立运行的PT（未连接至同一个一次系统或一次母联未合闸）的二次绕组直接并联！这会导致很大的环流烧坏PT二次绕组。

      适用范围： 通常在35kV及以下电压等级应用较多。对于更高电压等级（如110kV及以上），因其PT二次回路容量大、对相位误差更敏感，且PT检修往往线路需停运或配置更复杂的切换方式，所以应用PT并列需格外谨慎，部分场合可能不推荐或不使用。

      操作顺序 - “快分快合”： 进行PT并列或解列操作时，要求刀闸辅助触点切换动作快且可靠，确保在保护装置电压切换继电器动作或返回过程中，电压回路瞬时中断时间极短，避免保护装置判为PT断线。

总结：

      PT并列保护装置的工作原理是利用一次母联/分段开关合闸后母线电气连通的状态作为允许信号，驱动二次并列继电器动作，将停役母线的PT二次回路切换到运行母线的PT二次回路上，从而为那些仍需要该电压（名义上仍是停役母线）的保护、测量、计量等设备提供持续、正确的二次电压，同时通过严格的逻辑检查（一次并列条件）和回路设计（防反送电、快速切换）来防止保护装置失压闭锁或引入错误电压导致误动。这是确保倒闸操作期间二次系统安全、稳定运行的关键措施之一。