电压互感器二次反充电事故

电压互感器二次反充电事故的分析与学习

两起220kV电压互感器二次反充电事故的分析与学习

宋武平

（镇江供电公司，江苏镇江212004）

摘要: 该文介绍了两起220kV双母线接线方式下发生的电压互感器二次反充电事故，对事故的发生原因进行分析，提出了一些防范措施，从而，一方面便于现场人员从中学习相关知识，另一方面为保障电网的安全运行提供了指导意义。

关键词:变电站；电压互感器；二次反充电

目前在220kV双母线接线方式的变电站，其线路保护用及计量用的电压量均取自于母线电压互感器，故而都设计了电压互感器二次自动并列切换回路。此种原理接线虽然设计合理、节省了投资，但也埋下了电压互感器二次反充电，这一电网安全运行隐患。笔者在省公司技能培训中心担任兼职培训师时，就两起220kV双母接线方式下发生的电压互感器二次反充电的事故在课堂上进行了分析，并提出防范措施，以期对以后设备安全运行、防止类似事件的发生起到较好的预防作用；并使参加过培训的学员从中学到相关知识，增加处理该类事故的感性认知。

事故一

事故经过：

某变电站220KV一次接线为双母线带旁路方式，事故前运行方式为正常运行方式，220KV4682线在正母线运行，工作任务为4682线正母线刀闸检修，如图一所示。运行值班人员根据操作任务（220KV4682开关由正母线运行倒至副母线运行，22 0KV正母线改为母线检修）操作，在操作至将220KV电压切换开关由“断开”位置切换至“投入”位置，拉开母联开关时，220KV 正、副母线电压互感器二次空气开关跳开，220KV保护装置全部交流二次回路失压，并造成了两条220KV线路误动作跳闸。使得两台135MW机组与系统解列。

图一

事故原因:

值班员在进行双母线热倒时，在拉开母联开关前，应先将双母线电压并列BK开关打至“断开”位置，然后才能拉开母联开关。但是在这张执行中的操作票上却是将两步的顺序颠倒了，从而酿成了本次事故。

分析:

那么双母线的两组压变二次回路并联怎样操作呢？从图二中，我们可以分析一下。

图二

在热倒母线时，母联开关、两侧刀闸及两把母线电压互感器高压刀闸均在合位，其常开辅助接点闭合。将双母线母差保护方式由双母改为单母后（BP-2B系列母差保护中投入强制互联压板），再将母联改为非自动。这时，我们将双母线电压并列B K开关打至“投入”位置，QJ继电器将励磁，从而，二次电压小母线将并列。

由于正、副母线电压互感器的实际特性不完全一致，致使二次回路电压有压差，如果靠刀闸辅助接点或电压切换继电器的接点来切换二次回路电压，频繁操作可能使其接点烧损，导致接触不良或粘连，接触不良可能造成保护二次回路失压误动，粘连可能造成电压互感器二次回路并联。而电压切换开关BK接点容量大，不会发生接点烧损现象，二次回路并联后，刀闸辅助接点或电压切换继电器的接点就在等电位上并联，不存在接点烧损或粘连现象。所以在倒母线操作之前，应先将电压切换开关BK 由“断开”打至“投入”位置。在倒排结束，母联开关断开之前投至“断开”位置。

在讲课时，曾经有学员提出：母联开关拉开以后，QJ继电器不就失磁了吗？那，两条电压小母线就解列了呀？笔者解释为：值班员在倒排后将电压互感器二次回路并联，此时拉母联开关，正母线电压互感器一次侧失电，由于母联开关辅助接点断开要滞后于母联开关，也就是在母联开关辅助接点断开之前，正母线电压互感器一次侧已经失电，这样就造成副母线电压互感器通过二次回路对正母线电压互感器反充电，由于电流非常大，副母线电压互感器二次回路空气开关跳开，造成两条母线二次回路电压全部失去，致使220KV线路跳闸（因交流失压时，有区外故障，保护启动，导致保护误动出口跳闸）。

事故二

事故经过

某变电站220kV4697开关由Ⅱ母线热倒至Ⅲ母线运行（Ⅲ母线仅带此开关，用母联开关冲击送线路），运行方式调整为图1所示。

图1 异常发生前220kV接线方式

经继保人员在检查发现：4697开关46972刀闸端子箱B相163’线头脱离一情况（图2所示），经过分析后，认为此次事故为电压互感器二次反充电事故。

图2 4697线路二次电压切换回路

事故原因

由于4697开关46972刀闸端子箱B相163’线头松动，造成4697开关在从Ⅱ母线热倒至Ⅲ母线运行时，二次电压切换双位置继电器2YQJ4、2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7失电，双位置继电器接点无法返回，Ⅱ母线、Ⅲ母线电压互感器二次通过1YQJ 6、2YQJ6继电器接点形成并列回路，致使热倒母线拉开母联2650开关时，Ⅲ#CVT一次失电，但是电压二次并列回路仍然存在，从而造成反冲事故。

电压互感器反充电的危害

电压互感器二次反充电造成运行中的电压互感器二次绕组空开跳开，直接影响到运行中的保护装置的可靠性。

电压互感器二次侧接有220kV线路保护、失灵保护、母差保护、变压器后备距离保护装置。失压会造成：

㈠931、603线路保护（分相电流差动保护）：后备距离保护失压闭锁；

㈡902、602线路保护（光纤距离保护）：光纤距离、后备距离保护失压闭锁；

㈢BP-2B母差保护：复合电压闭锁元件一直动作，对母线差动保护没有其他影响；

㈣变压器220kV侧后备距离保护：失压闭锁。

运行中电压互感器二次失压的处理

⑴压变次级开关跳开或熔丝熔断后，若经检查未发现故障点允许试合一次或换上相同规格熔丝后试送一次，若次级开关再次跳开或熔丝再次熔断后不允许再送，应汇报调度及工区，将相关保护停用后处理。

⑵双母线接线的母线压变次级总开关跳开后，可将各有关分路开关拉开后，合上总开关，再逐路试送分路开关，查找故障支路并隔离。

防范措施

⑴当分别控制两组母线电压的切换继电器同时动作时，应发出信号。在发出信号期间，运行值班人员严禁断开母联开关，以防止电压互感器二次回路反充电。当切换继电器工作不正常，1YQJ、2YQJ处于失磁状态，应发出“交流电压回路断线”信号，此时运行值班人员应立即将与电压有关系的保护退出运行，在保护回路电压恢复正常后，才允许将保护装置从新投入运行；

⑵运行值班人员投入检修后电压互感器二次回路空气开关时，应测量空气开关下口，确认下口不带电后，方可投入电压互感器二次回路空气开关，否则有可能造成电压互感器二次回路反充电；

⑶220kV双母线停用一组母线时，要注意防止运行母线压变次级倒充停役母线而引起次级熔丝断或空气小开关跳开，导致保护交流电压失去。倒母线操作前，要将压变二次联络（合上BK联络开关）、母差互联及母联改非自动，次序不能乱。在拉开母联开关、停役母线失电前，要先将停役母线压变二次退出，将正、副母压变二次联络断开，并检查母联开关无电流指示（防止遗漏元件）。

⑷运行中的隔离开关，在不停用相关保护的情况下，不得进行刀闸辅助接点的检修工作；

⑸隔离开关辅助接点控制的1YQJ、2YQJ电压继电器，在断电时应保证可靠失磁复归。同时，其触点容量应保证在电压二次回路故障通过短路电流时，不致发生粘连现象，以防止造成通过电压互感器二次回路反充电。目前使用的操作箱一般采用自保持的电压切换继电器，目的是确保一次刀闸辅助接点接触不良的情况下，保护装置不会失压。但同时在复归圈动作不可靠的情况下，若继电器自保持，则电压互感器将出现二次回路并联现象。因此，在继电器校验完毕后要求继电保护人员测量两组带自保持的1YQJ、2YQJ电压继电器，确保只有一组电压切换继电器动作；

⑹在进行倒闸操作时，运行人员应注意检查控制屏、监控屏、有关保护屏上闸刀位置指示与现场实际位置相符，一旦发现有未变位或者接点不到位的现象，应立即停止操作，及时处理；

⑺对站内二次回路端子进行检查紧固；验收时应用手拉试，确保不因接线松动导致类似事故的再次发生。