一起電壓互感器二次側誤并列發生倒送電事故的分析

李植松

（天津軍糧城發電有限公司，天津300300）

0 引言

高壓電氣設備的合閘與分閘、電壓互感器（PT）的投停，處理不好會引起倒送電事故，危害很大，應該引起高度重視。特別是電壓互感器一類的設備，一般的電壓互感器處于正常的工作狀態，PT倒送電的情況時常發生在母線停電后，由疏于觀察與管理，以及操作人員缺乏對倒送電常識的認知所造成。

1 PT二次側向一次側倒送電的2種常見情況

（1）變電所有雙（甲、乙）母線接線方式，2條（段）分別接有PT。而其二次設備（保護、測量、計量）一般都有自動或手動切換回路，目的是當一條母線因故停電后，原運行在這條母線上的線路為保證不間斷供電需要倒至另一條未停電母線繼續運行。這條母線停電，但PT隔離開關并未拉開，因此輔助觸點也就沒有斷開其二次回路。此時如果運行人員未正確操作將PT二次回路切換（將這條線路PT二次設備從停電的PT二次切換過來，并將停電的PT回路斷開），將2條母線PT的二次誤并聯，未停電母線的電壓經二次回路送至停電PT二次，再按PT變比倒送到停電母線上。

（2）電壓互感器（PT）所接母線停電，但PT隔離開關并未拉開，因此輔助觸點也就沒有斷開其二次回路。此時若在PT二次回路加電壓，且不做好安全措施（拉開二次熔斷器或自動開關、斷開繼電器對外連線），所加電壓就按PT變比倒送到停電母線上。

2 電壓互感器倒送電實質和危害

電壓互感器倒送電又稱PT反充電，即通過PT二次側向不帶電的母線充電。一般電壓互感器倒送電事故發生在當PT二次回路非正常并列的情況下，PT高壓一次側并列方式遭到破壞。此時，將在一次側產生很高的電壓，同時在二次側產生很大的電流，導致PT二次側小空開跳開，造成設備損壞并危及人身安全。

3 案例分析

3.1 事故經過

下面分析某廠在倒閘操作過程中發生的PT倒送電事故。調度令110kV系統＃4母線停電。該廠在將110kV－＃4母線設備倒至110kV－＃5母線后，沒有發現110kV－＃4母線上某條線路的刀閘位置指示器未及時轉換，在拉開母聯145開關時，造成110kV－＃5－9PT二次側向不帶電的110kV－＃4母線倒送電，最終導致110kV－＃5－9PT二次側小空開跳開，110kV－＃5母線帶的110kV系統所有線路及電氣設備的保護、測量、計量等二次設備失去電壓量。110kV線路距離保護，因PT失壓會閉鎖距離保護，并發“閉鎖距離保護”光字牌。同時因失壓造成關口表計量的誤差，給母線上電源設備造成電量損失。電氣運行人員處理較及時，立即斷開110kV－＃4－9PT二次側小空開，拉開110kV－＃4－9PT刀閘，迅速合入110kV－＃5－9PT二次側小空開。復位保護后，恢復正常。110kV母線系統圖如圖1所示。

圖1110 kV母線系統圖

3.2 事故分析

（1）在110kV系統倒母線的過程中，當110kV母線上被操作某條線路的＃4、＃5刀閘及母聯145開關均合入時，110kV－＃4－9PT與110kV－＃5－9PT二次側正常并列，所走路徑為：110kV母線上某條線路＃5刀閘輔助接點→該線路＃5刀閘位置指示器→145開關的＃5刀閘輔助接點→110kV－＃5－9PT刀閘輔助接點→110kV－＃4－9PT刀閘輔助接點→145開關的＃4刀閘輔助接點→該線路＃4刀閘位置指示器→110kV母線上該線路＃4刀閘輔助接點。

（2）因110kV－＃4母線上某條線路的刀閘位置指示器未及時轉換造成線路的＃4刀閘輔助接點沒有斷開，在拉開母聯145開關時，PT高壓一次側分裂運行，使PT二次非正常并列，通過母差保護屏內刀閘3位置開關和刀閘位置指示器二次側電壓接點及線路關口表電壓切換繼電器接點、母聯開關二次側輔助接點向一次高壓側反送電。

（3）由于110kV電壓互感器的變比為1100，停電的一次高壓母線即使沒有接地，其阻抗（包括母線電容及絕緣電阻）雖然較大，假定為1MΩ，但從電壓互感器二次側看到的阻抗只有0.1Ω，近乎短路，故反充電電流較大（反充電電流主要取決于電纜電阻及2個電壓互感器的漏抗），將造成運行中電壓互感器二次側小開關跳開或二次保險熔斷，使運行中的保護裝置失去電壓，可能造成保護裝置的誤動或拒動以及電量丟失。

3.3 防范措施

（1）在倒母線操作時，一旦發生刀閘輔助接點未轉換（包括刀閘位置指示器未轉換、關口表電壓切換中間繼電器接點未切換、110kV母差保護屏內三位置開關指示器未轉換），應禁止拉開母聯開關，防止PT二次反充電。

（2）在倒母線操作時，要認真檢查以下幾點：刀閘位置指示器指示應正確；關口表電壓切換中間繼電器動作應正確；110kV母線側刀閘操作應檢查三位置開關與實際運行方式一致，方可進行下一步操作。

（3）以上內容均要寫入操作票中，提醒操作人、監護人只有在完成以上檢查內容后，方可對母聯145開關進行操作。

4 總結及建議

（1）倒閘操作需要明確電壓互感器二次側并列的原因：當2段母線的其中一段電壓互感器要退出，檢修時，將母聯或分段開關合閘并做成死開關（斷開操作電源），然后進行PT并列操作，最后退出需要檢修的PT，進行檢修。二次負荷已經并列，由1個PT帶。在PT停電倒閘操作中，一般用工作PT帶電壓二次回路。原來PT的電壓量均由現運行的工作PT帶，保證電氣設備的保護、測量、計量等二次設備電壓量不丟失。

（2）電壓互感器二次側正確并列的前提條件：母聯或分段開關在合閘位置，其兩側刀閘在合入位置時，即“一次設備處于同一電源點時，PT高壓一次側并列運行，其二次回路才允許并列”。

（3）電壓互感器二次側并列的幾種情況：電力系統正常運行時，是不要求PT二次并列的。但在日常運行和操作中有時需要兩PT短時間進行并列。1）利用同期點與系統并列時，待并側PT二次與運轉側PT二次通過同期裝置先進行并列。2）正常情況下，高壓系統母線PT二次側是分裂運行的，在倒母線的過程中出現會造成PT二次并列。3）用母聯開關給母線充電時，通過同期回路造成二次側并列。4）2個母線絕緣監察切換開關同時插入，將造成兩母線上PT并列。

（4）防止電壓互感器二次側誤并列導致倒送電事故的建議：1）在倒閘操作時，要認真檢查以下幾點：刀閘位置指示器指示應正確；關口表電壓切換中間繼電器動作應正確；母差液晶屏顯示與實際運行方式應保持一致。2）當發現刀閘輔助接點未轉換時，應禁止拉開母聯開關，防止PT二次反充電。3）將檢查刀閘輔助接點轉換的內容寫入操作票中，提醒操作人、監護人只有在完成以上的檢查內容后，方可進行下一步操作。4）同期并列（并網）成功后，立即斷開同期把手，切斷同期回路，結束并列方式，恢復原來的分裂運行方式，將“斷開同期把手”寫入操作票中。5）2個母線絕緣監察切換開關只投入1個，嚴禁2個母線絕緣監察切換開關同時插入。只配置1個插入式切換把手。

5 結語

電壓互感器二次側誤并列在發電廠及變電站發生較多。作為電氣運行人員，應對歷年發生的事故、障礙、異常進行分析總結，積累解決問題的方法和經驗，而且要舉一反三，提前做好事故預想，防止再次發生類似事件。同時，還應加強對理論知識及實際操作技能的學習，充分掌握解決事故的方式方法。

［1］楊傳箭.電力系統運行［M］.北京：水利電力出版社，1995

［2］國家電力公司.防止電力生產重大事故的二十五項重點要求［M］.北京：中國電力出版社，2001

［3］高麗麗.火電廠110kV電壓互感器二次回路反送電分析［J］.新疆電力技術，2012（12）

［4］焦福錄，谷立新，楊建林.220kV北母PT反充電引起＃3發電機失磁保護動作掉閘的分析與處理［A］.全國火電200 MW級機組技術協作會第二十三屆年會論文集［C］，2005

［5］唐代.繼電保護及二次回路中隱形故障的分析［J］.民營科技，2011（4）