一起雙母線電壓互感器反充電事故的分析

鐘禮剛

（四川省內江電業局 四川 內江641000）

在各級電網調度規程及運行管理規程中，都明確規定了在雙母線接線方式下進行倒閘操作時，應嚴格防止運行母線電壓互感器通過二次側對停電電壓互感器反充電的發生。電壓互感器在由二次向一次母線反充電時，由于母線充電電流反映到二次側的數值極大的超過了電壓互感器二次空氣開關的動作電流，故反充電將引起運行母線電壓互感器二次空氣開關跳閘，嚴重時將會燒毀電壓切換箱，甚至可能造成人身、設備損壞事故。本文以一起變電站雙母線倒閘操作過程中發生的電壓互感器反充電事故作分析，并從運行操作的角度提出了防范措施。

1 事故經過

某220kV××變電站110kV系統為雙母線接線方式（見圖1），某日按計劃將在110kVⅠ母運行的設備倒至Ⅱ母運行，將110kVⅠ母停電檢修。當倒母線操作完成后，在拉開母聯100斷路器時，110kV系統所有保護裝置發"PT斷線"告警信號，經檢查發現110kVⅠ、Ⅱ母電壓互感器二次空氣開關跳閘。初步分析，判斷可能是發生了電壓互感器二次反充電，故迅速檢查全站電壓二次回路設備及110kVⅡ母電壓互感器無明顯異常的情況下對110kVⅡ母電壓互感器二次空氣開關進行試送成功（110kVⅠ母電壓互感器二次空氣開關在分位，已切斷了反充電回路），110kV系統所有保護恢復了正常運行。

2 事故分析

（1）經檢查發現110kV壽×線保護裝置電壓切換插件顯示已拉開的1661刀閘仍在合位，即兩母線電壓互感器的二次電壓通過110kV壽×線保護裝置電壓切換插件實現了并列。對110kV壽×線保護裝置電壓切換插件及1661刀閘進一步檢查后，發現110kV壽×線保護裝置電壓切換插件無異常，而已在拉開位置的1661刀閘其中一組常閉輔助接點應通未通，導致了1661刀閘一次已拉開而在二次電壓切換箱未返回。這是發生這起反充電事故的直接原因。

（2）在倒母線操作過程中，當1662刀閘合上時，監控機正確發出了“切換繼電器同時動作信號”，拉開1661刀閘后該信號并未消失，而運行人員未發現，也未按規定檢查保護、測控、計量等回路電壓切換裝置是否正確動作，未能及時阻止反充電事故的發生。

（3）110kV壽×線保護裝置電壓切換回路采用雙位置啟動方式，即采用母線隔離開關的常開輔助接點串聯雙位置電壓繼電器的動作線圈，而母線隔離開關的常閉輔助接點串聯雙位置電壓繼電器的復歸線圈。雙位置電壓繼電器的動作原理是，動作線圈帶電后動作并自保持，動作線圈失電也不會返回，直到復歸線圈帶電時電壓繼電器才會返回。當1661刀閘拉開后，其常開輔助接點斷開，電壓繼電器動作線圈回路失電；但其常閉輔助接點未能正確閉合，未能接通電壓繼電器的復歸線圈回路，造成電壓繼電器接點一直保持在合位，使兩母線電壓互感器的二次電壓在110kV壽×線保護裝置的電壓切換繼電器接點處并列。

（4）運行操作人員在倒母線后對母線進行停電操作時，采用的是帶母線電壓互感器拉母聯斷路器對母線進行停電的操作方式，即先拉開母聯斷路器將母線及母線電壓互感器停電，再拉開不帶電的電壓互感器二次空氣開關和一次隔離開關。在母線電壓互感器采用電容器電壓互感器，倒閘操作時不會發生諧振時，這種操作方式的優點是，不帶電壓拉合電壓互感器隔離開關，減小操作人員在操作電壓互感器刀閘時的操作危險性，而缺點就是在某些情況下有可能發生電壓互感器二次反充電。

3 從運行維護和倒閘操作的角度提出改進和防范措施

（1）如母線采用電磁式電壓互感器，為防止操作過程中斷路器斷口并聯電容器與母線電壓互感器間發生諧振，則操作母線停電時必須采用不帶電壓互感器進行停送電的操作方式，即停電時先停電壓互感器，后停母線，送電時相反。當母線采用電容器電壓互感器，對母線停送電操作不會引起諧振時，如需采用帶母線電壓互感器對母線進行停送電的操作方式，則可采取以下操作順序：

停電：

倒母線--拉開待停電母線電壓互感器二次空氣開關--拉開母聯斷路器--拉開待停電母線電壓互感器一次隔離開關--拉開母聯斷路器兩側隔離開關。

送電：

合上母聯斷路器兩側隔離開關--合上待停電母線電壓互感器一次隔離開關--合上母聯斷路器--合上待停電母線電壓互感器二次空氣開關--倒母線

以上操作順序在電壓互感器二次空氣開關處切斷了反充電的回路，即使發生上文所述故障或其它可能造成反充電的故障時，也能可靠的防止電壓互感器反充電事故的發生。

圖1 ：220kV××變電站110kV系統接線圖

（2）運行操作人員在倒閘操作過程中應嚴格遵守相關的調度規程和運行規程進行倒閘操作，認真仔細檢查倒閘操作后一、二次設備的運行狀況，確認每一步操作都達到操作目的后方可進行下一步操作。在雙母線接線方式下對母線隔離開關進行操作后，都必須檢查刀閘二次接點的切換情況。雙母線電壓切換回路往往在保護、測控、計量等回路都有不同的電壓切換設備，檢查時必須一一檢查到位，任一一處疏忽，都可能會留下隱患造成電壓異常并列引起的電壓互感器二次反充電事故。

（3）雙母線接線方式，單母線及其電壓互感器停電檢修試驗后送電時，也應嚴格防止電壓互感器反充電事故的發生。由上文敘述可知，雙位置啟動方式的電壓切換回路試驗后有可能造成電壓切換繼電器動作未及時復歸的情況發生，此時如采取帶母線電壓互感器送電的倒閘操作順序進行送電操作，在不帶電合上電壓互感器一次隔離開關后再合上電壓互感器二次空氣開關時，就會發生電壓互感器反充電事故。故在倒閘操作前除應檢查各電壓切換回路與一次設備狀態相符合外，可在合母線電壓互感器二次空氣開關前測量空氣開關下端頭，確定其不帶電壓后方可合上。但應在合上母線電壓互感器一次隔離開關后進行測量，否則會由于電壓互感器隔離開關切換回路的存在導致測量該處沒有意義。

（4）加強對母線隔離開關輔助接點的維護，保證其動作正確可靠。檢修人員對母線隔離開關操作檢修后，運行人員應嚴格驗收，檢查母線隔離開關合、分時其輔助接點及相應電壓切換回路動作的正確性和可靠性。

結語

電壓互感器反充電事故具有較為嚴重的危害性。本文在對反充電事故發生的原因進行分析的同時，從運行維護和倒閘操作的角度提出了改進和防范措施，可以避免電壓互感器反充電事故的發生。

[1]劉劍勇，胡岸武，朱志杰；一起電壓互感器反充電事件的分析；電力系統及其自動化學報；2011，23（2）；81-84。