电压互感器二次回路反充电的分析

郜磊

摘要：随着社会经济的快速增长，生活质量的不断提高，电力工程的发展不仅是电力行业的发展需求，更是日常生活对其需求的必然趋势。作为科技信息时代，电力工程的发展不仅要有足够的容量进行电能输送，还需保证电力系统的稳定与安全。电压互感器是电力系统工程中的必要设备，能够测量电力系统附属设备的运行参数，对电力系统的安全有着至关重要的作用。本文对电压互感器二次回路容易出现的反充电现象进行分析，探究其原因并找出相应的防范措施。

关键词：电压互感器;二次回路;反充电;原因;防范措施

引言

在电力系统，电压互感器的作用是测量电力系统中仪器仪表、继电保护装置，以及测量电力路线中电压、功率与电能。然而在实际中，电力线路中某段母线电压互感器停止工作，而母线继续工作时，设置两段母线电压互感器切换回路，便于其中一段母线电压互感器停用时，保证其电压互感器二次电压小母线上电压不间断，以及该段母线所连接的附属电力设备正常工作，但是这种二次回路切换易出现反充电现象，这对电力系统附属设备运行参数的测量有着严重的负面影响，严重时甚至产生电力安全事故。

一、电压互感器二次回路原理

电压互感器与变压器的内部结构与工作原理大同小异，电压互感器的结构中，一次阻绕N1扎数比较多、二次阻绕N2扎数比较少（结构如下图1所示），两次阻绕均与金属铁芯连接。一次阻绕与被测高压电网相连，将被测高压电网的电压进行缩小，此时二次电压所承载的电压值不仅额度较小，还比较稳定。在电力系统中，与高阻抗的电压测量仪表和继电器连接的电压线圈正常运行时，电压互感器接近于空载状态，这也就是电压互感器正常运行时的状态，此时电力系统中的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。

二、电压互感器二次回路反充电的原因分析

电压互感器二次回路反充电现象在实际中极其普遍，产生此类现象的原因，可从某电力公司的电压互感器二次回路反充电现象进行分析，其原因可从以下四个方面体现：

2.1母线电压并列回路

电压互感器并列回路实现并联的关键触点是3YQJ2与3YQJ3，此公司电力系统中电压互感器并列信号则是从触点3YQJ1发出。当3YQJ2与3YQJ3两个触点失灵，而3YQJ1触点正常工作时，信号接收与实际运行状况则不一致，而这种情况下由于电力设备工作正常，电力工作人员无法察觉此异常，一旦某段母线失灵，电压互感器则会出现反充电的现象。

2.2路线间隔保护电压切换回路

路线间隔保护电压切换回路从电力系统的操作箱进行操作，操作箱电压切换在实际中有兩种形式，一种是隔离开关常开动作、常闭返回（以下称方式1）;两一种是只采用隔离开关常开触点进行控制（以下称方式2）。采用方式1的操作箱，当隔离开关的常开触点闭合，尽管在切换的过程中出现断电现象，双位置继电器也会继续工作，整个回路已然导通。采用方式2的操作箱，当触点接触不良时，切换回路会出现断电现象，线路上的继电保护器也出出现断电现象。此时，常开触点断开，电力保护无法收取到电压保护器测量的电压，电力保护出现错误保护措施。方式1与方式2回路切换，两者切换回路的共同点，也是两者之间的共同弊端，即在线路倒母线操作时，两段母线二次电压会出现并列现象，也就是反充电现象。

2.3线路间隔计量电压器切换回路

电压互感器二次电压是通过计量表计量经过电压切换继电器屏上相应线路的重动继电器切换后的电压。与上述出现反充电现象一样，在线路倒母线操作时，两段母线二次电压会出现并列现象，伴随而来的也就是电压互感器二次回路出现反充电的现象。

2.4同期回路

同期小母线切换由两个隔离开关位置继电器控制，然而，在实践中，其中一个隔离开关位置继电器的触点常开或者常关，均不会影响两段母线的正常工作，因此两个隔离开关位置继电器的是否正常工作也无法及时被发现。但随后第二段母线断电后，第一段母线会通过两个隔离开关位置继电器向第二段母线电压互感器反充电。

三、电压互感器二次回路反充电的防范措施

3.1加强电压互感器的检修力度

电力系统的组成结构及其复杂，不仅电力线路错综复杂，所安装的电力设备种类繁多且要求严格。因此，国家对电力工程局的要求也更加严格，规定每年的固定时间对电力系统进行年检。为防止电压互感器二次回路出现反充电现象，在检修过程中，一定要全面检修电力系统中的每一道路线以及每一个设备，特别是保护操作箱、计量、同期电压切换继电器，不仅要检测这个整备的运行状态，小到设备的开关触点均需要仔细检测。对于由小问题的要及时修理，而存在大问题的地方，该更换的当及时更换新电缆或新设备。最后，检修人员检修完毕之后，特别是有修整或者更换的设备，应当及时对其性能进行检测。

3.2注意电压互感器的运行监控

电压互感器的检修是定时的，但是在日常工作中，电力工作人员应注意对电压互感器运行的监控。比如，在母线断电或者送点操作前，要针对切换设备的运行状态进行监控。一旦发现出现母线电压互感器并列或者切换继电器同时动作的现象，要立即停止母线断电或送点的动作，并立即检查出现上述现象的原因并及时进行维修。对电压互感器运行状态的监控，不单单是仅对电压互感器这一设备的监控，还需要对每个附属电力设备操作动作前与后，对其他附属设备带来影响的观察，一旦此影响会影响到电力互感器二次回路反充电现象，应立即对其进行检查与维修，及时调整以防事故的发生。

3.3提升电力工作人员的专业技能

电力工程相关单位因注重对其电力维护人员的专业技能培训，提升电力工作人员的专业水平。电力系统路线错综复杂、设备种类多且安装要求严格。电力工作人员在工作过程中，应保持高度警醒，不容许出现一丁点错误。电力工程相关单位应对普遍性的电力知识进行考核，安排优秀的电力工程师深造，以为基层电力工作人员做专业知识的培训以及专业技术的指导。其次，电力工程相关单位，应以严格的考核与管理制度，结合相应的晋升机制，促进电力工作人员主动专研电力知识。

四、结语

综上所述，电压互感器在电力系统中，能够将一次电压按照需求进行缩小，演变成小额的二次电压供附属电力设备使用，并且，将附属电力设备与高额一次电压隔离，对电力工作人员的生命安全有所保障。电压互感器二次回路反充电现象的产生，本文提出了相应的防范措施。电力工程相关单位应同时注重文中阐述的三个防范措施，而不能单独从某一方面出发，才能真正实现对电压互感器二次回路反充电的有效防范。

参考文献：

[1]  吴建辉，李孟超，孙军鹏.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，2010-07-01.

[2]  朱成亮，倪京浙，张睿.探究电压互感器反充电的原因及防范措施[J].科技资讯，2014-12-13.

（作者单位：国网山西省电力公司检修公司）