變電站保護(hù)二次電壓切換異常分析

馮建輝，孫志勇

(云南電網(wǎng)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(yùn)行方式比較靈活、檢修方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)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(yùn)行，對于變壓器和線路的零序方向方向保護(hù)、距離保護(hù)等保護(hù)來說，只有準(zhǔn)確采集相應(yīng)的二次電壓，才能保證保護(hù)正確動作的可靠性。所以現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行中，要求保護(hù)二次電壓切換隨同一次設(shè)備一起切換，采用隔離開關(guān)兩個輔助接點(diǎn)并聯(lián)后去啟動切換繼電器，利用其接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電壓回路的自動切換［1］。

在微機(jī)保護(hù)中，保護(hù)裝置要通過不同的方式采集相應(yīng)的交流電壓，因此電壓切換的成功率將直接影響到保護(hù)可靠性動作，有時還對運(yùn)行及檢修人員的人身安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。近些年以來，由于隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)問題引起電壓切換回路問題，造成的保護(hù)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(fā)生。并且此類事故危害較大，輕者可能造成保護(hù)拒動或誤動，重者威脅人身及設(shè)備安全。以下結(jié)合實(shí)際運(yùn)行實(shí)例，從運(yùn)行人員操作監(jiān)視、切換回路原理分析及應(yīng)對策略等方面進(jìn)行分析，并提出在今后變電站運(yùn)行維護(hù)方面應(yīng)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(tǒng)上所連接的電氣元件，在兩組母線分列運(yùn)行時，為了保證其一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)在電壓上保持對應(yīng)，以免發(fā)生保護(hù)或自動裝置誤動、拒動，要求保護(hù)及自動裝置的二次電壓回路隨同主接線一次運(yùn)行方式改變同步進(jìn)行切換。通常情況下都是用隔離開關(guān)兩個輔助觸點(diǎn)并聯(lián)后去啟動電壓切換中間繼電器，利用其觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)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(guān)系到保護(hù)和自動裝置能否正確動作，甚至影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行［2］。

3 電壓互感器原理說明

電壓互感器的構(gòu)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(fù)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(shù)。電壓互感器二次繞組匝數(shù)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(fù)荷，引起PT二次空氣開關(guān)動作跳閘，造成PT二次電壓全部消失，甚至還會造成嚴(yán)重的人身和設(shè)備事故，在電壓切換過程中要嚴(yán)格防止此類事故發(fā)生。

4 應(yīng)用實(shí)例

4.1 故障情況簡介

某220 kV變電站110 kV系統(tǒng)進(jìn)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(yùn)行后，經(jīng)檢查母差開入變位正常，在斷開110 kV母聯(lián)斷路器對110 kV II段母線停電時，110 kVⅠ、Ⅱ母線發(fā)出均發(fā)出PT測計(jì)量空開跳閘，110 kVⅠ、Ⅱ母PT保護(hù)1和保護(hù)2均失壓。所有運(yùn)行的110 kV間隔設(shè)備保護(hù)裝置均發(fā)出“PT斷線”告警信號，經(jīng)現(xiàn)場檢查110 kV I、II母PT二次電壓全部失壓。現(xiàn)場人員立即試合空開一次，發(fā)現(xiàn)Ⅰ母PT計(jì)量和保護(hù)空開能夠正常合上，合上Ⅱ母PT計(jì)量和保護(hù)空開時，Ⅰ母PT計(jì)量空開再次跳閘，保護(hù)空開沒有跳閘，后改為合上Ⅰ母PT計(jì)量空開，斷開Ⅰ母PT計(jì)量空開，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控后臺顯示110 kV PTⅠ、Ⅱ母均有電壓，且示數(shù)一致。

4.2 原因分析

現(xiàn)場和監(jiān)控后臺檢查發(fā)現(xiàn)，110 kV 2號主變中壓側(cè)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(cè)的電壓切換回路并列起來。原運(yùn)行方式2號主變中也側(cè)運(yùn)行在II母，所以倒母線過程中先合上Ⅰ母側(cè)隔離開關(guān)，電壓切換回路中1YQJ動作接通是正確的，當(dāng)拉開II母側(cè)隔離開關(guān)時，2YQJ此時應(yīng)該復(fù)歸而不應(yīng)該是在動作狀態(tài)。后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)造成電壓并列原因是主變中壓側(cè)靠II母側(cè)隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良而沒有接通［3］。

經(jīng)詳細(xì)分析，由于2號主變中壓側(cè)間隔由110 kV II母倒至110 kV I母運(yùn)行后，該間隔靠II母側(cè)隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)已打開，但是相應(yīng)的常閉輔助接點(diǎn)卻未閉合。保護(hù)屏上面“II母運(yùn)行燈”不亮、“切換繼電器同時動作”信號未發(fā)出。因此，110 kV I、II母PT二次電壓通過2號主變中壓側(cè)電壓切換回路并列起來。當(dāng)分開110 kV母聯(lián)開關(guān)時，I母二次電壓通過并列點(diǎn)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(guān)跳閘。

5 結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)容量不斷擴(kuò)大，對繼電保護(hù)裝置的正確動作率要求越來越高。在變電站的日常運(yùn)維工作中，要規(guī)范運(yùn)行人員的作業(yè)行為，嚴(yán)禁因運(yùn)行人員操作或檢修人員檢修保護(hù)保護(hù)裝置時，造成PT非正常并列，設(shè)備正常運(yùn)行時，嚴(yán)格按照要求巡視和維護(hù)設(shè)備，提高設(shè)備的運(yùn)檢質(zhì)量，以提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

［1］國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)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(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置反事故措施要點(diǎn)［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［3］康權(quán)，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.