220kV母線二次電壓切換回路故障原因分析及對策

林 凡

（深圳能源集團股份有限公司東部電廠，廣東 深圳 518120）

能東電廠220KV 為雙母線接線方式，正常運行方式為母聯開關合上，Ι 母和Ⅱ母并列運行，與中調聯系的四條出線、本廠三臺主變、一臺高備變分別掛在Ι 母和Ⅱ母，兩條母線配有各自的電壓互感器。如圖1所示。

圖1

1 事件過程

我廠進行如下操作：220kV Ι 母線運行設備轉到Ⅱ母線運行，220kV Ι 母線及Ι 母PT 由運行轉檢修，母聯開關2012 由運行轉檢修。

運行人員按操作票依次將能盤甲線、能駿甲線、#1 主變、#3 主變由Ι 母倒到Ⅱ母線運行后，在操作切開母聯開關2012 時，就地運行人員報Ι 母PT 二次空開8VT1 和Ⅱ母PT 二次空開8VT1 同時跳開，NCS 上顯示Ι 母和Ⅱ母電壓為零，DCS 上顯示220kV母線電壓為零，4 條線路和3 臺主變的保護裝置無異常報警。

就地檢查發現Ι 母PT 和Ⅱ母PT 的二次空開8VT1 同時跳開，8VT2、8VT3、8VT4 仍在合位。（注：8VT1 供計量表計及測量、NCS 母線電壓測量；8VT2 供線路、母線、主變和備變的保護屏一；8VT3 供線路、母線、主變和備變的保護屏二；8VT4供開關同期）。

2 原因分析

2.1 原理分析

我廠三臺主變和一臺高備變各自的高壓側都沒有獨立的PT，電壓的采集只能靠母線的PT。當變壓器在Ι母或Ⅱ母上運行時，通過相對應的母線采集二次電壓，并送至保護和測量裝置。對于測量裝置，則是通過電壓切換回路對變壓器Ι母側和Ⅱ母側的隔離刀閘分合位置的判定來完成對采集電壓的切換。

如圖2和圖3所示為我廠#3主變電能計量表的電壓切換回路。

圖2

圖3

由圖2、圖3可以看出，當#3主變Ι、Ⅱ母側閘刀切換時，相應的動合、動斷輔助觸點分別啟動和復歸各個雙位置繼電器，通過這個辦法實現了測量裝置的電壓回路切換。如圖2所示，當#3主變掛在Ι母上運行，則Ι母側刀閘動合輔助接點1G1閉合，動斷輔助觸點1G2斷開，當1G1閉合時，雙位置繼電器YQJ31勵磁。這樣#3主變電能表就得到了Ι母TV的輸入電壓。同樣當#3主變掛在Ⅱ母運行，由圖2可以看出，#3主變電能表就得到了Ⅱ母TV的輸入電壓。

2.2 原因分析

在正常運行情況下，根據廠里的運行規程規定的運行方式，#3主變正常時是掛在Ι母上運行。在倒閘過程中，會出現Ⅰ、Ⅱ母側閘刀同時合上的情況，此時兩條母線的TV二次側是并列的，此時不會對切換回路造成沖擊。這樣的原因有兩點，一是由于母聯合位，兩條母線之間電壓差很小，二是當一側刀閘拉開時持續時間也較短。

經過本次事件的研究分析，Ⅰ母側刀閘雖然拉開了，其對應的YQJ31復歸線圈并沒有動作，造成實際兩條母線的TV二次側仍在并列，如果以A相為例當時的切換回路可描述如下。

Ⅱ母→Ⅱ母一次刀閘222PT→Ⅱ母TV二次空開8VT1→#3主變電能計量表TV接口屏→屏頂小母線Ⅱ3YMa→雙位置繼電器觸點YQJ32→雙位置繼電器觸點YQJ31→屏頂小母線Ⅰ3YMa→ #3主變電能計量表TV接口屏→Ⅰ母TV二次空開8VT1→Ⅰ母一次刀閘221PT→Ⅰ母 處于導通狀態。

在這種通路情況下，運行人員切開母聯開關2012時造成Ⅰ母失壓停電，由于一條母線的失壓造成兩條母線間電位差很大，在切換回路中形成了較大的電流，直接導致兩個二次空開8VT1同時過流脫扣跳開，NCS上母線電壓檢測失壓。本次二次空開8VT1的可靠動作跳開在很大程度上保護了電壓切換回路，也避免了Ⅰ母PT二次向一次反充電造成PT燒壞。

2.3 原因結論

二次空開跳開是因為空開本身的過流脫扣動作，說明過流了；兩條母線PT 的二次空開8VT1 同時跳開，說明在切開母聯之前這兩個空開已經構成了回路，切開母聯瞬間導致該回路過流;8VT2、8VT3、8VT4 仍在合位說明只有8VT1 下游的回路出了問題。于是通過對8VT1 下游的回路逐個進行排查，最后判定系由#3 主變電能計量裝置的電壓切換回路中雙位置繼電器位置沒有復位從而導致兩條母線的TV 二次側并列。

本次事件的主因是在#3主變電能計量裝置的電壓切換回路中，Ⅰ母側刀閘對應的雙位置繼電器YQJ31沒能可靠動作，導致PT二次側非正常并列，且運行人員得不到有效的提醒。

3 事件的總結及防范措施

1）將圖2中的Ⅰ母側刀閘的動合觸點YQJ31與Ⅱ母側刀閘的動合觸點YQJ32串聯后加信號燈，有效的提醒運行人員PT二次側處于并列狀態，以便在停運母線前采取必要的措施。如圖4所示。

圖4

2）停母線先停母線PT 再停母聯，投母線時先送母線后送PT，風險相對小一些。

[1] 景敏慧.變電站電氣二次回路及抗干擾[M].北京:中國電力出版社,2010.

[2] 丁書文.變電站綜合自動化現場技術[M].北京:中國電力出版社,2008.