林常青 劉新宇 劉承

【摘要】針對電壓切換回路異常導致雙母線二次電壓并列，從而導致停電母線PT反充電的事件，結合雙母線接線方式變電站電壓并列裝置結構，分析故障原因，提出防范措施，最大限度減少此類事件的發生。

1 電壓切換回路基本原理

電壓切換有兩種方式，一種方式是采用母線刀閘的常開輔助接點串接常規電壓繼電器，采用單位置接點，優點是簡單，便于實現。缺點是：當接點接觸不良時，保護失去電壓。但按照雙重化配置的保護，可以短時退出一套。另一種方式是采用母線刀閘的常開輔助接點串接雙位置電壓繼電器勵磁線圈，母線刀閘的常閉輔助接點串接雙位置電壓繼電器返回線圈的做法，以CZX-12R操作箱電壓切換回路[1]為例，操作箱內部結構和電壓切換回路見圖1、圖2。

1YQJ4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7、2YQJ4、2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7為雙位置繼電器，一個線圈得電后，即使切換回路電壓消失，繼電器仍保持原來狀態，直到另一線圈得電后才轉換為另一種狀態。1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3為非保持型繼電器，即在線圈帶電時繼電器常開接點閉合，常閉接點斷開。1G、2G分別為I母和II母母線側刀閘輔助接點。

2 典型事故案例

2.1 因隔離開關輔助觸點轉換不到位引起電壓互感器反充電。

某220kV變電站220kV系統進行倒母線操作，在將所有220kV間隔設備由II母倒至I母后，斷開220kV母聯開關對II段母線停電時，所有運行的220kV設備保護裝置發出“PT斷線”報警信號，經檢查220kV的I、II母PT二次電壓全部失去。

現場檢查發現，220kV甲線路電壓切換回路中1YQJ和2YQJ繼電器均處于動作狀態，從而使220kV的I、II母電壓通過甲線路的電壓切換回路并列起來。甲線路由II母切換至I母運行，所以電壓切換回路中1YQJ繼電器動作是正確的，而2YQJ繼電器應處于復歸狀態。后續檢查中發現該線路II母刀閘的常開輔助觸點已打開，而相應的常閉輔助觸點未閉合。從電壓切換回路上可以看出2YQJ（4/5/6/7）繼電器仍處于接通狀態，2YQJ（1/2/3）繼電器處于斷開狀態，“II母運行”燈不亮。

除刀閘位置錯誤之外，在倒母線操作過程中，運行人員未先將待停電母線II母的PT二次空開斷開，而且在停母聯開關之前未確認“切換繼電器同時動作”告警信號是否復歸。最終導致當分開母聯開關時，I母二次電壓通過并列點向停電的II母PT反充電，引起了I母、II母PT二次電壓空開跳閘，二次電壓全部失去。

現場運維人員應注意：

①新設備投產驗收時必須實際分合刀閘驗證電壓切換回路的完好性和相關信號的正確動作，當拉開母線刀閘時，復歸線圈應可靠動作，需用萬用表測量其動作接點是否斷開。

②倒母線操作過程中，運行人員需先將待停電母線的PT二次空開斷開，再進行停母線操作;運行人員投入停運PT二次空開時，應測量空開下口，確認空開下口不帶電后，方可投入二次空開;在停母聯開關之前需確認“切換繼電器同時動作”告警信號已全部復歸。

③根據2018版《國家電網公司十八項電網重大反事故措施（修訂版）》15.1.5條：“當保護采用雙重化配置時，其電壓切換箱（回路）隔離開關輔助觸點應采用單位置輸入方式。單套配置保護的電壓切換箱（回路）隔離開關輔助觸點應采用雙位置輸入方式。電壓切換直流電源與對應保護裝置直流電源取自同一段直流母線且公用直流空氣開關。”[2]若該站的保護采用雙重化配置且切換箱采用了雙位置輸入方式，應進行改造，防止電壓并列事故的發生。運行中應加強巡檢，關注“回路斷線”等報警，若出現無電壓情況，及時查找回路問題。

2.2 因保護裝置原始出廠狀態在并列狀態，引起電壓互感器反充電。

某變電站一條220kV線路新投運，保護人員進行安裝接線工作。期間運行人員進行倒母線操作，在拉開220kV母聯開關后，所有運行的220kV設備保護裝置發出“PT電壓異常”告警信號，220kVI、II母二次電壓失去。

原因分析：新保護屏安裝完畢后，保護人員按照先室內后室外的順序進行二次接線。接電壓回路時，將220kVI母、II母電壓二次回路電纜兩端都接入保護裝置，新線路保護屏端子排上電壓回路已經帶電，此時，到隔離開關輔助觸點的電纜未接。由于保護裝置中電壓切換回路采用的是自保持雙位置切換繼電器，保護裝置中切換繼電器的初始狀態，有的在動作保持狀態，有的在復歸狀態，和最后出廠試驗的最終狀態有關，具有隨機性。該條線路保護裝置恰好在動作保持狀態，保護人員在不了解這種情況下，未確認切換繼電器初始狀態就將母線電壓接入，導致220kV母線電壓通過該條線路的電壓切換回路實現并列，在拉開母聯開關后，向停電的電壓互感器一次設備反充電，造成二次回路失壓。

對擴建、改造工作，現場運維人員應注意的問題：

①在接線前，應先確認切換繼電器的出廠初始狀態，如在保持位應先進行復歸。

②接線時，應先接到隔離開關的輔助觸點的電纜，再接母線電壓電纜。

③在全部工作結束后，送電前再恢復母線電壓帶電接線。

④將檢查初始狀態工作列入標準化作業指導書中，用于規范作業人員的作業習慣，杜絕事故發生。

3 結語

雙母線接線方式一次設備倒閘操作時，應特別注意防止二次回路向一次設備反充電，反充電過程中，會產生極大的電流，造成PT空開跳閘，嚴重時燒毀電壓切換回路繼電器，甚至造成人身傷害。運維人員一定要提升自身知識水平，規范作業習慣，杜絕PT反充電的事故發生。

參考文獻

[1]CZX-12R型操作繼電器裝置技術說明書

[2]《國家電網公司十八項電網重大反事故措施（修訂版）》（國家電網設備[2018]979號）

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