變電站保護二次電壓切換異常分析

馮建輝，孫志勇

(云南電網公司怒江供電局，云南 怒江 673100)

1 前言

雙母接線接線方式具有運行方式比較靈活、檢修方便、可靠性高等優點，是現在變電站中常見的接線方式。通常情況下，變壓器或者線路都是掛在其中一條母線上運行，對于變壓器和線路的零序方向方向保護、距離保護等保護來說，只有準確采集相應的二次電壓，才能保證保護正確動作的可靠性。所以現場實際運行中，要求保護二次電壓切換隨同一次設備一起切換，采用隔離開關兩個輔助接點并聯后去啟動切換繼電器，利用其接點實現電壓回路的自動切換［1］。

在微機保護中，保護裝置要通過不同的方式采集相應的交流電壓，因此電壓切換的成功率將直接影響到保護可靠性動作，有時還對運行及檢修人員的人身安全構成嚴重威脅。近些年以來，由于隔離開關輔助觸點問題引起電壓切換回路問題，造成的保護裝置失壓、二次向一次停電的電壓互感器反充電等問題時有發生。并且此類事故危害較大，輕者可能造成保護拒動或誤動，重者威脅人身及設備安全。以下結合實際運行實例，從運行人員操作監視、切換回路原理分析及應對策略等方面進行分析，并提出在今后變電站運行維護方面應該注意的問題。

2 電壓切換在雙母線中的作用

對于雙母線系統上所連接的電氣元件，在兩組母線分列運行時，為了保證其一次系統和二次系統在電壓上保持對應，以免發生保護或自動裝置誤動、拒動，要求保護及自動裝置的二次電壓回路隨同主接線一次運行方式改變同步進行切換。通常情況下都是用隔離開關兩個輔助觸點并聯后去啟動電壓切換中間繼電器，利用其觸點實現電壓回路的自動切換。因此，電壓切換回路是否正常切換，直接關系到保護和自動裝置能否正確動作，甚至影響電網的安全穩定運行［2］。

3 電壓互感器原理說明

電壓互感器的構造、原理和接線都與電力變壓器相同，其差別在于電壓互感器的容量小，二次負荷為儀表和繼電器的電壓線圈，基本上是恒定高阻抗。電壓互感器的一、二次繞組額定電壓之比，稱為電壓互感器的額定變比KN則:

式中N1、N2為電壓互感器原、副繞組的匝數。電壓互感器二次繞組匝數少，勵磁阻抗低，空載勵磁電流會很大 (15 A～20 A)，因此，反充電時將使I、II母PT過負荷，引起PT二次空氣開關動作跳閘，造成PT二次電壓全部消失，甚至還會造成嚴重的人身和設備事故，在電壓切換過程中要嚴格防止此類事故發生。

4 應用實例

4.1 故障情況簡介

某220 kV變電站110 kV系統進行倒母線操作，在將所有110 kV間隔II母上的所有斷路器倒至I母運行后，經檢查母差開入變位正常，在斷開110 kV母聯斷路器對110 kV II段母線停電時，110 kVⅠ、Ⅱ母線發出均發出PT測計量空開跳閘，110 kVⅠ、Ⅱ母PT保護1和保護2均失壓。所有運行的110 kV間隔設備保護裝置均發出“PT斷線”告警信號，經現場檢查110 kV I、II母PT二次電壓全部失壓。現場人員立即試合空開一次，發現Ⅰ母PT計量和保護空開能夠正常合上，合上Ⅱ母PT計量和保護空開時，Ⅰ母PT計量空開再次跳閘，保護空開沒有跳閘，后改為合上Ⅰ母PT計量空開，斷開Ⅰ母PT計量空開，發現監控后臺顯示110 kV PTⅠ、Ⅱ母均有電壓，且示數一致。

4.2 原因分析

現場和監控后臺檢查發現，110 kV 2號主變中壓側電壓切換回路中1YQJ和2YQJ同時動作，從而使110 kV I、II母電壓通過主變中壓側的電壓切換回路并列起來。原運行方式2號主變中也側運行在II母，所以倒母線過程中先合上Ⅰ母側隔離開關，電壓切換回路中1YQJ動作接通是正確的，當拉開II母側隔離開關時，2YQJ此時應該復歸而不應該是在動作狀態。后續檢查中發現造成電壓并列原因是主變中壓側靠II母側隔離開關輔助接點接觸不良而沒有接通［3］。

經詳細分析，由于2號主變中壓側間隔由110 kV II母倒至110 kV I母運行后，該間隔靠II母側隔離開關常開輔助接點已打開，但是相應的常閉輔助接點卻未閉合。保護屏上面“II母運行燈”不亮、“切換繼電器同時動作”信號未發出。因此，110 kV I、II母PT二次電壓通過2號主變中壓側電壓切換回路并列起來。當分開110 kV母聯開關時，I母二次電壓通過并列點向停電的II母PT反充電，引起110 kV I、II母PT二次電壓空氣開關跳閘。

5 結束語

隨著電力系統容量不斷擴大，對繼電保護裝置的正確動作率要求越來越高。在變電站的日常運維工作中，要規范運行人員的作業行為，嚴禁因運行人員操作或檢修人員檢修保護保護裝置時，造成PT非正常并列，設備正常運行時，嚴格按照要求巡視和維護設備，提高設備的運檢質量，以提高電力系統安全穩定運行水平。

［1］國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護規定匯編 (第二版)［M］.北京:中國電力出版社，2000.

［2］鄒森元.電力系統繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［3］康權，張鴻飛，等.一起二次電壓切換回路故障分析［J］.浙江電力，2009(6):67－69.