避免电压互感器二次反送电的措施研究

罗松林 黄盛超 赖绍奇

广东电网东莞供电局 广东 东莞 523000

0 引言

电压互感器（简称PT）作为电力系统一次高压侧和二次低压侧的重要联络元件，将一次侧的高电压转化为二次侧的低电压供给继电保护、测量控制、自动装置、电能计量使用，同时将一次侧与二次侧隔离开来，保证了操作、测试的安全。但目前变电站中PT二次侧反送电的事故时有发生，特别是在通过母联或分段开关联系在一起的多母线结构中倒母操作时，与PT二次回路短路一起成为PT运行维护中的主要防范事项，本文从PT的二次回路出发探索防止反送电的措施。

1 电压互感器的二次回路分析

目前变电站常用的是四绕组母线PT，高压侧一个绕组接成星形；低压侧共三个绕组，其中两个绕组接成星形，一个供继电保护、测量控制用，一个供计量用，还有一个绕组接成开口三角形，供接地保护，提供绝缘监测的作用［1］。

由于PT二次侧向一次侧反送电事故通过母联或分段开关联系在一起的多母线结构中，下面以通过母联开关相连的双母线结构为例进行分析，这类结构的PT的二次回路主要包括PT的直流重动回路和PT的交流切换回路，如图1和图2所示。

图1 PT直流重动回路图

图2 PT二次交流切换电路图

图1中1GWL、2GWL分别为 1M、2M 母线侧PT隔离开关辅助触点，MIGWL、M2GWL分别为母联开关1M、2M侧隔离开关辅助触点，MDL为母联开关辅助触点，1YQJ、2YQJ、3YQJ为电压切换继电器，2QK为并列切换把手。

图2中PT二次交流切换回路具有三相对称性，本文以B相为例予以说明，1YMb、2YMb分别表示1M、2M侧PT二次侧电压小母线。1GWL、2GWL表示1M、2M侧PT一次侧刀闸，ZKK表示二次侧空气开关，在日常操作中，为防止PT二次侧向一次侧反送电，通常在PT停电时，退出该PT二次保险，或断开所有二次空气开关。在图2中，若1M的PT停运，则1M侧1GWL断开，对应的二次空气开关1ZKK断开。若2M的PT停运，则2GWL断开，对应的二次空气开关2ZKK断开。如果现在1M上的设备本身不停运，而1M的PT停运，为保证1M继电保护，测量控制、电能计量等采集的二次电压与一次电压对应，此时需实现1M的PT和2M的PT的并列切换，也就是先合上母联开关MDL和母联开关两侧刀闸 M1GWL、M2GWL，使1M电压与2M电压一致，再合上电压切换开关2QK，如图1可知，此时2YQJ和3YQJ继电器带电，1YQJ继电器不带电，由图2可知一次侧刀闸M1GWL、M2GWL、2GWL 闭合，二次侧 2ZKK、2YQJ和3YQJ常开触点闭合，1YQJ常开触点断开，1ZKK断开，1YMb和2YMb带电，实现1M、2M继电保护、测量、电能计量等功能二次电压的采集。

2 反送电事例分析

东莞供电局某110kV变电站，110kV侧为双母带旁路结构，其中1M检修后，恢复对1M的供电，当合上1M和2M之间母联开关间隔的两把刀闸也就是图2中的M1GWL和M2GW后，再合母联开关也就是图2中MDL时，发生1M、2MPT二次回路空气开关全部跳闸，母线失压，继电保护误动，并烧坏了PT相关并列插件。事后分析得出，由于继保人员校验完PT并列回路后，空气开关2QK在没有恢复分位，操作人员操作前也没有检查2QK位置；并且1M的PT二次侧空气开关1ZKK没有断开，也没有取出二次保险；而刀闸1GWL、2GWL处于合位，其辅助触点合位，1YQJ、2YQJ带电，其辅助触点合位，故在合上母联开关时，母联开关MDL一次侧触点与二次辅助触点竞赛，二次辅助触点先合上，3YQJ继电器带电，并列切换开关3YQJ辅助触点闭合，2M的PT二次侧小母线2YMb通过3GWL、1YQJ辅助触点、1ZZK经 1M 的 PT对 1M反送电，且造成1M的PT、2M的PT二次侧短路接通。

3 防止PT反送电的注意事项和措施研究

由于PT反送电给电力系统造成相当大的危害，如图2所示，会在一次侧感应产生高电压121KV左右，危及人身安全，此高电压会产生一个较小的电容电流，假设此电容电流为4mA，侧二次侧电流高达8.8A大于一般电压互感器额定值5A，故会引起1ZKK、2ZKK跳闸，二次保险熔断、烧坏PT并列插件等危害［3］。

由于PT反送电危害较大，故研究防止PT反送电措施的研究迫在眉睫，本文结合PT二次回路图对PT反送电事故研究得出，在倒闸操作中我们应该严格遵守以下几点。

1）在PT二次空气开关切换过程中，母线送电操作时，应先送一次侧，再合母联开关，再送PT二次侧，停电操作时则相反且在停电前应先检查PT并列切换空气开关2QK处于分位［4］。

2）运行人员应熟悉出现母线PT并列切换继电器同时动作或不动作异常情况的流程。

PT二次侧反送电发生的前提条件之一是PT二次侧电压小母线有压、一次侧无压，因此可以设计一个继电器，在出现这种情况时，直接作用于PT二次回路中的一个空气开关，使其跳闸，迫使PT二次侧失压，避免了PT二次侧向一次侧的反送电［5］。因此可以升级PT二次回路空气开关ZKK，其原理如图3所示，比正常增加了一个反充电脱扣器，当PT因故停运，加入ZKK合上，在断开PT一次侧刀闸的瞬间，监测到PT一次侧失压，二次侧与并列电压相等，ZKK跳闸。

4 总结

1）运行人员在日常维护、送电操作中PT部分应该严格按照先送一次侧，再合母联开关，再送二次侧的的顺序执行，停电时则相反，能极大的防范反送电事故的发生。

图3 反送电空气开关动作原理图

2）PT二次侧改进空气开关ZKK为反充电开关，可以保证PT一次侧无压，二次侧有压时动作，断开二次回路，彻底防止PT二次侧反送电。

［1］孙亚辉，陈志强，蔡衍.电压互感器二次回路反送电的原因分析及防范措施［J］.电力系统保护与控制，2010，38（13）：126-133.

［2］何其新.防止电压互感器二次反充电的措施［J］.电网技术，2012，（1）：18-19.

［3］张建华.二次反送电的分析与建议［J］.江苏电机工程，2011，30（1）：39-41.

［4］吴建辉，李孟超.两起电压互感器反充电引起的思考［J］.电力系统保护与控制，2010，38（9）：124-125.

［5］吴建辉，郑新才，韩潇等.一种电压互感器二次侧反充电空气开关的探讨与研究［J］.电力系统保护与控制，2010，38（24）：182-184.