電壓互感器二次回路反充電的探討

茍娟霞+袁瑞玲+薛佼

Abstract：This paper discusses the double bus connection voltage switching， voltage transformer two reverse charge principle， combining together the accident cases， find out the cause of the accident， and puts forward some concrete preventive measures.

Keywords： The busbar voltage mutual inductor； anti charging voltage switching； preventive measures；

摘要：本文論述了雙母線接線方式電壓切換、電壓互感器二次反充電的原理，找出原因，并提出了具體的防范措施。

關鍵詞：母線電壓互感器；反充電；電壓切換；防范措施

1 引言

在各級電網調度規程中，明確規定了雙母線接線方式下的母線倒閘操作中，嚴禁運行母線電壓互感器對停電母線電壓互感器從二次側反充電，要求電壓互感器二次并列前必須先并列一次。因為電壓互感器相當于一個內阻極小的電壓源，反充電過程中會產生大電流，使運行中的電壓互感器二次空氣開關跳閘，電壓切換箱燒毀，嚴重時造成人身、設備損壞事故。

2 二次電壓切換原理

雙母線接線上所連接的電氣元件，為了保證其一次系統和二次系統在電壓上保持對應，要求保護、測量、計量都有電壓自動切換回路。電壓自動切換通過用刀閘輔助接點去啟動電壓切換繼電器來實現，目前主要有以下兩種電壓切換回路：

（1）單位置啟動方式，即采用母線刀閘的常開輔助接點串接常規電壓繼電器。圖1為采用單位置啟動方式的南自YQX-11P電壓切換原理接線圖，其中所有YQJ均為非保持的單位置電壓切換繼電器。當I（II）母刀閘推上后，I（II）母刀閘常開接點閉合，1YQJ（2YQJ）繼電器動作，1YQJ4、1YQJ5（2YQJ4、2YQJ5）常開接點閉合，I（II）母電壓互感器二次電壓經過切換后進入保護、測控、或計量裝置。

（2）雙位置啟動方式，即采用了母線刀閘的常開輔助接點串接雙位置電壓繼電器動作線圈，母線刀閘的常閉輔助接點串接雙位置電壓繼電器復歸線圈。圖2為采用雙位置啟動方式的CZX-12R2電壓切換原理接線圖，其中1YQJ1-1YQJ3、2YQJ1-2YQJ3為非保持的單位置電壓切換繼電器；1YQJ4-1YQJ7、2YQJ4-2YQJ7為雙線圈磁保持的雙位置電壓切換繼電器，其動作線圈得電后，繼電器的常開接點閉合、常閉接點打開，此時如果動作線圈再失電，繼電器接點維持原來的狀態，直到復歸線圈得電后才轉換為另一種狀態。當I（II）母刀閘推上后，I（II）母刀閘常開接點閉合，1YQJ（2YQJ）繼電器動作，1YQJ6、1YQJ7（2YQJ6、2YQJ7）常開接點閉合，I（II）母電壓互感器二次電壓經過切換后進入保護、測控、或計量裝置。

3 母線電壓互感器二次電壓反充電原理

在倒母線過程中，以下兩種情況會造成母線二次電壓通過電壓切換繼電器接點并列：

（1）已拉開的母線刀閘常開接點粘結。如在110kV I母停電操作過程中，將原接于I母運行的線路或主變的II母刀閘推上后，II母刀閘常開接點閉合，使2YQJ繼電器均動作；再拉開I母刀閘，而刀閘常開接點粘結，使1YQJ繼電器不能返回，此時I、II母二次電壓通過1YQJ、2YQJ的接點并列。

（2）雙位置啟動方式的電壓切換回路中，已拉開母線刀閘的常閉接點未閉合或雙位置繼電器的復歸回路斷線。如在110kV I母停電操作過程中，將接于I母運行的線路或主變的II母刀閘推上后，II母刀閘常開接點閉合，使2YQJ繼電器均動作；再拉開I母刀閘，刀閘常開接點打開，而刀閘的常閉接點未閉合或雙位置繼電器復歸回路斷線，使1YQJ中的雙位置繼電器不能返回，此時I、II母電壓互感器二次電壓就通過1YQJ和2YQJ中的雙位置繼電器接點并列。

當I、II母電壓互感器二次電壓通過電壓切換繼電器接點并列時，若帶母線電壓互感器停送母線，就會發生運行母線電壓互感器對停電母線電壓互感器從二次側反充電的事故。圖3為雙母線TV二次反充電示意圖，如110kV I母停電操作時，在將接于I母上運行的某線路倒至II母后，該線路某套電壓切換回路中的I母電壓切換繼電器1YQJ未正確返回，而2YQJ已經動作，1YQJ、2YQJ接點均閉合，使I、II母電壓互感器二次電壓通過電壓互感器二次空開、電壓互感器刀閘重動繼電器接點1GWJ/2GWJ、電壓切換繼電器接點1YQJ/ 2YQJ并列，此時若斷開母聯1100開關，II母電壓互感器將對停電的I母電壓互感器從二次側反充電。

4 反充電條件分析

（1）二次反充電的形成條件：

①一段母線帶電，一段母線不帶電。

②兩條母線電壓二次回路存在并列回路。

③停電的母線壓變一次刀閘和二次空開都在合位。

（2）因此PT二次切換回路在操作過程中，可能產生電壓互感器二次反充電的情況如下：

若接某段母線的出線刀閘用于控制YQJ繼電器返回的輔助常閉接點由于質量問題不返回，導致1YQJ和2YQJ重動繼電器同時動作，在母線轉熱備用操作時，PT反充電空開跳閘造成保護全部失壓。

若并列繼電器接點出現粘合或節點用錯，二次電壓回路將誤并列。若母線一次側未送電，該母線PT空開一旦送上就出現電壓互感器二次反充電，導致并列的另一段母線PT空開跳閘，從而造成整段母線保護失壓。

5 防范措施endprint

針對在母線停送電操作過程中，容易發生母線二次電壓通過電壓切換繼電器接點反充電的事故，現提出幾點防范措施。

（1）母線倒閘操作過程中，操作人員應及時、正確判斷“切換繼電器同時動作”信號是否正常。當I、II母電壓互感器二次電壓通過電壓切換繼電器接點并列時，會發出“切換繼電器同時動作”告警信號，提醒操作人員二次電壓已并列，此時嚴禁不退出母線電壓互感器，直接斷開母聯開關停母線。倒母線過程中，當任一元件的母線刀閘雙跨時，監控機應報出“切換繼電器同時動作”信號，而只有一組母線刀閘在推上位置時，此信號應復歸。

（2）“切換繼電器同時動作”信號回路接線應正確。雙位置啟動方式的電壓切換回路的“切換繼電器同時動作”信號應采用雙位置繼電器接點，當刀閘位置異常或切換繼電器接點粘連，導致母線電壓并列時，信號會一致保持至故障排除。若采用單位置繼電器接點，在倒母線過程中，當已拉開母線刀閘的常閉接點未閉合或復歸回路斷線時，I、II母電壓互感器二次電壓已并列，但因刀閘的常開接點已打開，不會報“切換繼電器同時動作”信號。

（3）“切換繼電器同時動作”信號回路應齊全。當“切換繼電器同時動作”信號回路缺失時，例如兩套線路保護的電壓切換回路中只接一套的“切換繼電器同時動作”信號回路，操作人員就不能完全監視母線二次電壓是否通過電壓切換繼電器接點并列。

（4）采用不帶母線電壓互感器停送母線的操作方式。為了避免產生諧振過電壓，母線電感式電壓互感器的投退，必須在母線帶電的情況下進行操作，即不帶母線電感式電壓互感器停送母線。對于母線電容式電壓互感器，由于不會與開關斷口的并聯電容之間產生諧振，且考慮到當電壓互感器存在故障而操作前又未發現時，用刀閘拉合故障電壓互感器會發生事故，有些變電站采用了帶母線電容式電壓互感器停送母線的操作方式。目前，除保護的電壓切換中有“電壓切換繼電器同時動作”監視回路外，測量、計量的電壓切換中均無此信號回路（可能有的測量與某一套保護共用電壓切換回路），即使未報“電壓切換繼電器同時動作”信號，并不代表母線二次電壓沒有并列。當采用不帶母線電壓互感器停送母線的方式操作時，先斷開電壓互感器二次空氣開關，切斷二次電壓反充電回路，就不會發生二次電壓反充電的事故。若要避免刀閘拉合故障電壓互感器，停母線時，可以采取先斷電壓互感器二次空開、后斷開母聯開關、再拉開電壓互感器刀閘的順序來操作，送母線時相反。

參考文獻

[1]變電站PT二次反充電原因分析及對策《中國西部科技》

[2]電壓互感器二次回路反充電分析及控制研究《貴州電力技術》

作者簡介：

茍娟霞（1977年9月），女，甘肅白銀，本科學歷，高級工程師，高級技師，主要從事變電管理工作。

袁瑞玲（1972年5月），女，甘肅白銀，大專學歷，工程師，高級技師，主要從事變電運維及管理工作。

薛佼（1976年11月），女。陜西，工程師，主要從事變電運維及管理工作。endprint