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輔助接點串接常規(guī)電壓繼電器，采用單位置接點，優(yōu)點是簡單，便于實現(xiàn)。缺點是：當(dāng)接點接觸不良時，保護(hù)失去電壓。但按照雙重化配置的保護(hù)，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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(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(cè)刀閘輔助接點。

2 典型事故案例

2.1 因隔離開關(guān)輔助觸點轉(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220kV母聯(lián)開關(guān)對II段母線停電時，所有運(yùn)行的220kV設(shè)備保護(hù)裝置發(fā)出“PT斷線”報警信號，經(jīng)檢查220kV的I、II母PT二次電壓全部失去。

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，220kV甲線路電壓切換回路中1YQJ和2YQJ繼電器均處于動作狀態(tài)，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(yùn)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(yīng)處于復(fù)歸狀態(tài)。后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)該線路II母刀閘的常開輔助觸點已打開，而相應(yīng)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(tài)，2YQJ（1/2/3）繼電器處于斷開狀態(tài)，“II母運(yùn)行”燈不亮。

除刀閘位置錯誤之外，在倒母線操作過程中，運(yùn)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(lián)開關(guān)之前未確認(rèn)“切換繼電器同時動作”告警信號是否復(fù)歸。最終導(dǎo)致當(dāng)分開母聯(lián)開關(guān)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(xiàn)場運(yùn)維人員應(yīng)注意：

①新設(shè)備投產(chǎn)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(guān)信號的正確動作，當(dāng)拉開母線刀閘時，復(fù)歸線圈應(yīng)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(yùn)行人員需先將待停電母線的PT二次空開斷開，再進(jìn)行停母線操作;運(yùn)行人員投入停運(yùn)PT二次空開時，應(yīng)測量空開下口，確認(rèn)空開下口不帶電后，方可投入二次空開;在停母聯(lián)開關(guān)之前需確認(rèn)“切換繼電器同時動作”告警信號已全部復(fù)歸。

③根據(jù)2018版《國家電網(wǎng)公司十八項電網(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，其電壓切換箱（回路）隔離開關(guān)輔助觸點應(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）隔離開關(guān)輔助觸點應(yīng)采用雙位置輸入方式。電壓切換直流電源與對應(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”等報警，若出現(xiàn)無電壓情況，及時查找回路問題。

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220kV母聯(lián)開關(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，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，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，到隔離開關(guān)輔助觸點的電纜未接。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)，有的在動作保持狀態(tài)，有的在復(fù)歸狀態(tài)，和最后出廠試驗的最終狀態(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母線電壓通過該條線路的電壓切換回路實現(xiàn)并列，在拉開母聯(lián)開關(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。

對擴(kuò)建、改造工作，現(xiàn)場運(yùn)維人員應(yīng)注意的問題：

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，應(yīng)先接到隔離開關(guān)的輔助觸點的電纜，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

雙母線接線方式一次設(shè)備倒閘操作時，應(yīng)特別注意防止二次回路向一次設(shè)備反充電，反充電過程中，會產(chǎn)生極大的電流，造成PT空開跳閘，嚴(yán)重時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)說明書

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

郵寄地址：福州市臺江區(qū)恒豐大廈23層04單元，范小丹18649704367