電壓切換回路異常導(dǎo)致PT反充電事件分析

林常青 劉新宇 劉承

【摘要】針對(duì)電壓切換回路異常導(dǎo)致雙母線二次電壓并列，從而導(dǎo)致停電母線PT反充電的事件，結(jié)合雙母線接線方式變電站電壓并列裝置結(jié)構(gòu)，分析故障原因，提出防范措施，最大限度減少此類事件的發(fā)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(kāi)輔助接點(diǎn)串接常規(guī)電壓繼電器，采用單位置接點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是：當(dāng)接點(diǎn)接觸不良時(shí)，保護(hù)失去電壓。但按照雙重化配置的保護(hù)，可以短時(shí)退出一套。另一種方式是采用母線刀閘的常開(kāi)輔助接點(diǎn)串接雙位置電壓繼電器勵(lì)磁線圈，母線刀閘的常閉輔助接點(diǎn)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(nèi)部結(jié)構(gòu)和電壓切換回路見(jiàn)圖1、圖2。

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

2 典型事故案例

2.1 因隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換不到位引起電壓互感器反充電。

某220kV變電站220kV系統(tǒng)進(jìn)行倒母線操作，在將所有220kV間隔設(shè)備由II母倒至I母后，斷開(kāi)220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)對(duì)II段母線停電時(shí)，所有運(yùn)行的220kV設(shè)備保護(hù)裝置發(fā)出“PT斷線”報(bào)警信號(hào)，經(jīng)檢查220kV的I、II母PT二次電壓全部失去。

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，220kV甲線路電壓切換回路中1YQJ和2YQJ繼電器均處于動(dòng)作狀態(tài)，從而使220kV的I、II母電壓通過(guò)甲線路的電壓切換回路并列起來(lái)。甲線路由II母切換至I母運(yùn)行，所以電壓切換回路中1YQJ繼電器動(dòng)作是正確的，而2YQJ繼電器應(yīng)處于復(fù)歸狀態(tài)。后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)該線路II母刀閘的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)已打開(kāi)，而相應(yīng)的常閉輔助觸點(diǎn)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(tài)，2YQJ（1/2/3）繼電器處于斷開(kāi)狀態(tài)，“II母運(yùn)行”燈不亮。

除刀閘位置錯(cuò)誤之外，在倒母線操作過(guò)程中，運(yùn)行人員未先將待停電母線II母的PT二次空開(kāi)斷開(kāi)，而且在停母聯(lián)開(kāi)關(guān)之前未確認(rèn)“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”告警信號(hào)是否復(fù)歸。最終導(dǎo)致當(dāng)分開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)時(shí)，I母二次電壓通過(guò)并列點(diǎn)向停電的II母PT反充電，引起了I母、II母PT二次電壓空開(kāi)跳閘，二次電壓全部失去。

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員應(yīng)注意：

①新設(shè)備投產(chǎn)驗(yàn)收時(shí)必須實(shí)際分合刀閘驗(yàn)證電壓切換回路的完好性和相關(guān)信號(hào)的正確動(dòng)作，當(dāng)拉開(kāi)母線刀閘時(shí)，復(fù)歸線圈應(yīng)可靠動(dòng)作，需用萬(wàn)用表測(cè)量其動(dòng)作接點(diǎn)是否斷開(kāi)。

②倒母線操作過(guò)程中，運(yùn)行人員需先將待停電母線的PT二次空開(kāi)斷開(kāi)，再進(jìn)行停母線操作;運(yùn)行人員投入停運(yùn)PT二次空開(kāi)時(shí)，應(yīng)測(cè)量空開(kāi)下口，確認(rèn)空開(kāi)下口不帶電后，方可投入二次空開(kāi);在停母聯(lián)開(kāi)關(guān)之前需確認(rèn)“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”告警信號(hào)已全部復(fù)歸。

③根據(jù)2018版《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》15.1.5條：“當(dāng)保護(hù)采用雙重化配置時(shí)，其電壓切換箱（回路）隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)應(yīng)采用單位置輸入方式。單套配置保護(hù)的電壓切換箱（回路）隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)應(yīng)采用雙位置輸入方式。電壓切換直流電源與對(duì)應(yīng)保護(hù)裝置直流電源取自同一段直流母線且公用直流空氣開(kāi)關(guān)。”[2]若該站的保護(hù)采用雙重化配置且切換箱采用了雙位置輸入方式，應(yīng)進(jìn)行改造，防止電壓并列事故的發(fā)生。運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)巡檢，關(guān)注“回路斷線”等報(bào)警，若出現(xiàn)無(wú)電壓情況，及時(shí)查找回路問(wèn)題。

2.2 因保護(hù)裝置原始出廠狀態(tài)在并列狀態(tài)，引起電壓互感器反充電。

某變電站一條220kV線路新投運(yùn)，保護(hù)人員進(jìn)行安裝接線工作。期間運(yùn)行人員進(jìn)行倒母線操作，在拉開(kāi)220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)后，所有運(yùn)行的220kV設(shè)備保護(hù)裝置發(fā)出“PT電壓異常”告警信號(hào)，220kVI、II母二次電壓失去。

原因分析：新保護(hù)屏安裝完畢后，保護(hù)人員按照先室內(nèi)后室外的順序進(jìn)行二次接線。接電壓回路時(shí)，將220kVI母、II母電壓二次回路電纜兩端都接入保護(hù)裝置，新線路保護(hù)屏端子排上電壓回路已經(jīng)帶電，此時(shí)，到隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)的電纜未接。由于保護(hù)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(hù)裝置中切換繼電器的初始狀態(tài)，有的在動(dòng)作保持狀態(tài)，有的在復(fù)歸狀態(tài)，和最后出廠試驗(yàn)的最終狀態(tài)有關(guān)，具有隨機(jī)性。該條線路保護(hù)裝置恰好在動(dòng)作保持狀態(tài)，保護(hù)人員在不了解這種情況下，未確認(rèn)切換繼電器初始狀態(tài)就將母線電壓接入，導(dǎo)致220kV母線電壓通過(guò)該條線路的電壓切換回路實(shí)現(xiàn)并列，在拉開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)后，向停電的電壓互感器一次設(shè)備反充電，造成二次回路失壓。

對(duì)擴(kuò)建、改造工作，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員應(yīng)注意的問(wèn)題：

①在接線前，應(yīng)先確認(rèn)切換繼電器的出廠初始狀態(tài)，如在保持位應(yīng)先進(jìn)行復(fù)歸。

②接線時(shí)，應(yīng)先接到隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)的電纜，再接母線電壓電纜。

③在全部工作結(jié)束后，送電前再恢復(fù)母線電壓帶電接線。

④將檢查初始狀態(tài)工作列入標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書中，用于規(guī)范作業(yè)人員的作業(yè)習(xí)慣，杜絕事故發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

雙母線接線方式一次設(shè)備倒閘操作時(shí)，應(yīng)特別注意防止二次回路向一次設(shè)備反充電，反充電過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生極大的電流，造成PT空開(kāi)跳閘，嚴(yán)重時(shí)燒毀電壓切換回路繼電器，甚至造成人身傷害。運(yùn)維人員一定要提升自身知識(shí)水平，規(guī)范作業(yè)習(xí)慣，杜絕PT反充電的事故發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]CZX-12R型操作繼電器裝置技術(shù)說(shuō)明書

[2]《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》（國(guó)家電網(wǎng)設(shè)備[2018]979號(hào)）

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