电压切换回路异常导致PT反充电事件分析

林常青 刘新宇 刘承

【摘要】针对电压切换回路异常导致双母线二次电压并列，从而导致停电母线PT反充电的事件，结合双母线接线方式变电站电压并列装置结构，分析故障原因，提出防范措施，最大限度减少此类事件的发生。

1 电压切换回路基本原理

电压切换有两种方式，一种方式是采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器，采用单位置接点，优点是简单，便于实现。缺点是：当接点接触不良时，保护失去电压。但按照双重化配置的保护，可以短时退出一套。另一种方式是采用母线刀闸的常开辅助接点串接双位置电压继电器励磁线圈，母线刀闸的常闭辅助接点串接双位置电压继电器返回线圈的做法，以CZX-12R操作箱电压切换回路[1]为例，操作箱内部结构和电压切换回路见图1、图2。

1YQJ4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7、2YQJ4、2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7为双位置继电器，一个线圈得电后，即使切换回路电压消失，继电器仍保持原来状态，直到另一线圈得电后才转换为另一种状态。1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3为非保持型继电器，即在线圈带电时继电器常开接点闭合，常闭接点断开。1G、2G分别为I母和II母母线侧刀闸辅助接点。

2 典型事故案例

2.1 因隔离开关辅助触点转换不到位引起电压互感器反充电。

某220kV变电站220kV系统进行倒母线操作，在将所有220kV间隔设备由II母倒至I母后，断开220kV母联开关对II段母线停电时，所有运行的220kV设备保护装置发出“PT断线”报警信号，经检查220kV的I、II母PT二次电压全部失去。

现场检查发现，220kV甲线路电压切换回路中1YQJ和2YQJ继电器均处于动作状态，从而使220kV的I、II母电压通过甲线路的电压切换回路并列起来。甲线路由II母切换至I母运行，所以电压切换回路中1YQJ继电器动作是正确的，而2YQJ继电器应处于复归状态。后续检查中发现该线路II母刀闸的常开辅助触点已打开，而相应的常闭辅助触点未闭合。从电压切换回路上可以看出2YQJ（4/5/6/7）继电器仍处于接通状态，2YQJ（1/2/3）继电器处于断开状态，“II母运行”灯不亮。

除刀闸位置错误之外，在倒母线操作过程中，运行人员未先将待停电母线II母的PT二次空开断开，而且在停母联开关之前未确认“切换继电器同时动作”告警信号是否复归。最终导致当分开母联开关时，I母二次电压通过并列点向停电的II母PT反充电，引起了I母、II母PT二次电压空开跳闸，二次电压全部失去。

现场运维人员应注意：

①新设备投产验收时必须实际分合刀闸验证电压切换回路的完好性和相关信号的正确动作，当拉开母线刀闸时，复归线圈应可靠动作，需用万用表测量其动作接点是否断开。

②倒母线操作过程中，运行人员需先将待停电母线的PT二次空开断开，再进行停母线操作;运行人员投入停运PT二次空开时，应测量空开下口，确认空开下口不带电后，方可投入二次空开;在停母联开关之前需确认“切换继电器同时动作”告警信号已全部复归。

③根据2018版《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》15.1.5條：“当保护采用双重化配置时，其电压切换箱（回路）隔离开关辅助触点应采用单位置输入方式。单套配置保护的电压切换箱（回路）隔离开关辅助触点应采用双位置输入方式。电压切换直流电源与对应保护装置直流电源取自同一段直流母线且公用直流空气开关。”[2]若该站的保护采用双重化配置且切换箱采用了双位置输入方式，应进行改造，防止电压并列事故的发生。运行中应加强巡检，关注“回路断线”等报警，若出现无电压情况，及时查找回路问题。

2.2 因保护装置原始出厂状态在并列状态，引起电压互感器反充电。

某变电站一条220kV线路新投运，保护人员进行安装接线工作。期间运行人员进行倒母线操作，在拉开220kV母联开关后，所有运行的220kV设备保护装置发出“PT电压异常”告警信号，220kVI、II母二次电压失去。

原因分析：新保护屏安装完毕后，保护人员按照先室内后室外的顺序进行二次接线。接电压回路时，将220kVI母、II母电压二次回路电缆两端都接入保护装置，新线路保护屏端子排上电压回路已经带电，此时，到隔离开关辅助触点的电缆未接。由于保护装置中电压切换回路采用的是自保持双位置切换继电器，保护装置中切换继电器的初始状态，有的在动作保持状态，有的在复归状态，和最后出厂试验的最终状态有关，具有随机性。该条线路保护装置恰好在动作保持状态，保护人员在不了解这种情况下，未确认切换继电器初始状态就将母线电压接入，导致220kV母线电压通过该条线路的电压切换回路实现并列，在拉开母联开关后，向停电的电压互感器一次设备反充电，造成二次回路失压。

对扩建、改造工作，现场运维人员应注意的问题：

①在接线前，应先确认切换继电器的出厂初始状态，如在保持位应先进行复归。

②接线时，应先接到隔离开关的辅助触点的电缆，再接母线电压电缆。

③在全部工作结束后，送电前再恢复母线电压带电接线。

④将检查初始状态工作列入标准化作业指导书中，用于规范作业人员的作业习惯，杜绝事故发生。

3 结语

双母线接线方式一次设备倒闸操作时，应特别注意防止二次回路向一次设备反充电，反充电过程中，会产生极大的电流，造成PT空开跳闸，严重时烧毁电压切换回路继电器，甚至造成人身伤害。运维人员一定要提升自身知识水平，规范作业习惯，杜绝PT反充电的事故发生。

参考文献

[1]CZX-12R型操作继电器装置技术说明书

[2]《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》（国家电网设备[2018]979号）

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