220kVPT反充电回路的形成分析

220kVPT反充电回路的形成分析

摘要：在《电业安全工作规程》以及系统内各级运行管理规范中，都明确规定了pt一次倒闸操作时，应特别注意防止pt二次回路向一次侧反充电。但反充电事故时有发生，归根结底，是运行或检修人员没有从根本上了解反充电回路的形成。本文结合电力运行的实例，分析现在220kv变电站常用的pt回路，针对pt二次回路存在的安全隐患进行分析，使运行或检修人员从根本上了解反充电回路的形成及危害。

关键词：pt并列反充电

1 前言

现在运行220kv变电站多为双母线接线，具有供电可靠、调度灵活，便于扩建等优点。但这种接线所用设备多，在运行中隔离开关操作相对复杂，且需配置专用的二次电压并列及切换回路以适应保护需要，使得保护及自动化系统复杂化。若电压并列或切换回路出现异常（装置本身异常、运行方式异常），会造成pt二次侧向一次侧反充电，使得pt二次小空开跳开或保险熔断，保护装置失去交流电压，造成保护误动。现以常见的双母接线pt二次回路为例，分析pt二次反充电回路的形成及应采取的防范措施。

2为什么pt二次给一次反充电，会使pt二次空开跳闸？

这是因为电压互感器相当于一个内阻极小的电压源，在正常情况下电压互感器二次负载是计量表计的电压线圈和继电保护及自

动装置的电压线圈，其阻抗很大、工作电流很小，相当于变压器空

载运行，故电压互感器二次空气开关容量很小，一般为1a。假设不带电的电压互感器一次对地阻抗为1mω，则反应到二次回路的阻抗为z2=1000000/（2200）2=0.207ω（2200为母线电压互感器一次与二次之变比），那么在反充电过程中，会产生很大的电流

i=100/0.207a=483a，将运行的另一组电压互感器二次空气开关跳开，造成pt二次小空开跳开或保险熔断，保护装置失去交流电压，造成保护误动。如果电压互感器二次空气开关跳不开，还会造成人身和设备损坏事故。因此，各类电气人员都需要认真防范电压互感器二次回路反充电事故。

3 pt反充电一般包括以下两种情况：

3.1 pt并列回路造成的反充电。

pt并列回路如图1：

1zkk1，2zkk1为pt二次空开，1gwj，2gwj为pt一次倒闸的二次重动接点，它的状态是和pt一次隔刀状态一致的，即pt一次隔刀合上，gwj也随之接通；pt一次隔刀分开，gwj也随之分开。yqj 为pt二次并列接点，当并列把手合上时yqj接通。

pt并列回路造成的反充电常见的有两种情况：

（一）一次系统未并列，直接将二次系统并列。

此情况多发生在倒闸操作前，没有合母联开关及其刀闸，直接将二次pt并列转换开关置于“并列”位置。

可能出现后果：由于两段母线一次电压不平衡，加之电压互感器内阻极小，可能导致电压二次回路出现很大的环流，熔断运行pt

的二次保险或使空开跳闸，使得运行中的继电保护装置、电度表等设备交流失压，甚至导致低压、距离或复合电压等基于电压量判据的保护误动；如果此时pt二次保险或空开没有断开，则可能导致pt本体设备损坏。

（二）pt并列回路中没有重动环节。

此种情况多发生在一次系统已经并列，按照操作顺序，将pt并列开关置“并列”位置，令二次侧正常并列，然后断开待检修pt 二次空开，接着拉开其一次隔刀，准备检修pt时。

可能出现的后果：如果待检修pt的二次熔断器或空气开关没有可靠断开，则环流可能会导致另一组运行pt的空开跳闸，导致运行母线二次失压；若运行pt的二次保险或空开没被冲断，则可能造成运行pt产生的二次电压经并列后的电压回路反送至待检修pt 一次，导致待检修pt本体损坏，甚至造成待检修pt带电，危及检修人员安全。

3.2电压切换回路引起的反充电

电压切换回路原理交流电压切换继电器大多采用自保持方式，隔离刀闸提供一常开、一常闭两对辅助接点，采用这种继电器的目的是确保一次刀闸辅助接点接触不良或直流电源消失的情况下，继电器仍然能保持在原有位置，保护装置不会失压。但同时也带来一个弊端，即继电器复归线圈不正确动作的情况下，会引起ta二次并列现象。下面以现场应用较多的南瑞继保公司czx-12r型操作继电器装置中的双位置切换继电器为例说明电压切换原理，如图所

示。

当线路接在ⅰ（ⅱ）母上时，ⅰ（ⅱ）母刀闸的常开辅助接点闭合，1（2）yqj1、1（2）yqj2、1（2）yqj3继电器动作，1（2）yqj4、1（2）yqj5、1（2）yqj6、1（2）yqj7磁保持继电器也动作，且自保持。ⅱ（ⅰ）母刀闸的常闭接点将2（1）yqj4、2（1）yqj5、2（1）yqj6、2（1）yqj7复归，1（2）xd亮，指示保护装置的交流电压由ⅰ（ⅱ）母tv接入，1（2）yqj1、1（2）yqj2、1（2）yqj3为不带保持的继电器，主要用在发“切换继电器同时动作”等瞬时信号上，1（2）yqj4、1（2）yqj5、1（2）yqj6、1（2）yqj7为磁保持继电器，接点串在失灵、母差、线路等保护交、直流回路中，作为电压切换及运行方式判别用。当两组隔离闸刀均闭合（倒母线过程中刀闸双跨）时，则1xd、2xd均亮，指示保护装置的交流电压由ⅰ、ⅱ母tv提供，同时1yqj1、2yqj1接点闭合发“切换继电器同时动作”信号。电压切换继电器操作箱中的继电器动作后，相应接点闭合，如图2所示。当母线侧刀闸合在ⅰ母线上时，1yqj5、1yqj6、1yqj7常开接点将屏顶小母线ⅰ母电压切换后送至保护装置。当母线侧刀闸合在ⅱ母线上时，2yqj5、2yqj6、2yqj7常开接点将屏顶小母线ⅱ母电压切换后送至保护装置。

（一）电压切换回路投入运行前需检查yqj状态。

若ⅰ、ⅱ母yqj的都未复归的情况下就将装置投入运行，会引起pt二次并列，如图。1yqj5、1yqj6、1yqj7与2yqj5、2yqj6、2yqj7继电器常开接点都闭合，使带电的ⅰ母电压互感器二次回路

与不带电的ⅱ母电压互感器二次回路并接，导致ⅰ母线电压互感器通过二次回路向ⅱ母电压互感器反充电，电压互感器二次回路过负荷导致电压切换插件烧毁，环流会导致pt的空开跳闸，导致运行母线二次失压。

（二）母联未合间隔出现闸刀双跨。

某变电站220kv系统为双母带旁路接线方式，工作当天运行方式为220kvⅰ母线运行，ⅱ母线热备用，工作任务为220kv新上一个间隔调试。220kv新上保护装置二次电压已经接火，但一次设备的调试工作还没结束，保护人员认为闸刀调试工作已结束，没有及时将保护装置中电压切换插件拔出，也未断开保护装置直流控制电源。闸刀调试人员由于不清楚电压切换回路原理，继续调220kv新间隔ⅰ、ⅱ母闸刀。在调试过程中，两把闸刀同时合上，如图1所示。母线侧刀闸1g、2g同时启动1yqj、2yqj动作，两组切换继电器同时动作，两组母线tv通过yq插件实现二次并列，发生反充电事故。

4.案例分析

2011年10月18日17：37分左右， 220kv某变电站全站失电。原因分析为ⅰ线214-1刀闸故障，#1母线母差动作正确。但是#2

母线pt二次快速小开关跳闸。当#1母线母差动作跳掉214线时，ii母线电流突然增大，保护装置检测电压为零，满足保护装置动作要求，ii线距离保护动作。这是一起典型的设备运行状态不正确造成事故扩大的案例。下面来分析为什么#2母线pt二次快速小开关