一起双母线电压互感器反充电事故的分析

钟礼刚

（四川省内江电业局 四川 内江641000）

在各级电网调度规程及运行管理规程中，都明确规定了在双母线接线方式下进行倒闸操作时，应严格防止运行母线电压互感器通过二次侧对停电电压互感器反充电的发生。电压互感器在由二次向一次母线反充电时，由于母线充电电流反映到二次侧的数值极大的超过了电压互感器二次空气开关的动作电流，故反充电将引起运行母线电压互感器二次空气开关跳闸，严重时将会烧毁电压切换箱，甚至可能造成人身、设备损坏事故。本文以一起变电站双母线倒闸操作过程中发生的电压互感器反充电事故作分析，并从运行操作的角度提出了防范措施。

1 事故经过

某220kV××变电站110kV系统为双母线接线方式（见图1），某日按计划将在110kVⅠ母运行的设备倒至Ⅱ母运行，将110kVⅠ母停电检修。当倒母线操作完成后，在拉开母联100断路器时，110kV系统所有保护装置发"PT断线"告警信号，经检查发现110kVⅠ、Ⅱ母电压互感器二次空气开关跳闸。初步分析，判断可能是发生了电压互感器二次反充电，故迅速检查全站电压二次回路设备及110kVⅡ母电压互感器无明显异常的情况下对110kVⅡ母电压互感器二次空气开关进行试送成功（110kVⅠ母电压互感器二次空气开关在分位，已切断了反充电回路），110kV系统所有保护恢复了正常运行。

2 事故分析

（1）经检查发现110kV寿×线保护装置电压切换插件显示已拉开的1661刀闸仍在合位，即两母线电压互感器的二次电压通过110kV寿×线保护装置电压切换插件实现了并列。对110kV寿×线保护装置电压切换插件及1661刀闸进一步检查后，发现110kV寿×线保护装置电压切换插件无异常，而已在拉开位置的1661刀闸其中一组常闭辅助接点应通未通，导致了1661刀闸一次已拉开而在二次电压切换箱未返回。这是发生这起反充电事故的直接原因。

（2）在倒母线操作过程中，当1662刀闸合上时，监控机正确发出了“切换继电器同时动作信号”，拉开1661刀闸后该信号并未消失，而运行人员未发现，也未按规定检查保护、测控、计量等回路电压切换装置是否正确动作，未能及时阻止反充电事故的发生。

（3）110kV寿×线保护装置电压切换回路采用双位置启动方式，即采用母线隔离开关的常开辅助接点串联双位置电压继电器的动作线圈，而母线隔离开关的常闭辅助接点串联双位置电压继电器的复归线圈。双位置电压继电器的动作原理是，动作线圈带电后动作并自保持，动作线圈失电也不会返回，直到复归线圈带电时电压继电器才会返回。当1661刀闸拉开后，其常开辅助接点断开，电压继电器动作线圈回路失电；但其常闭辅助接点未能正确闭合，未能接通电压继电器的复归线圈回路，造成电压继电器接点一直保持在合位，使两母线电压互感器的二次电压在110kV寿×线保护装置的电压切换继电器接点处并列。

（4）运行操作人员在倒母线后对母线进行停电操作时，采用的是带母线电压互感器拉母联断路器对母线进行停电的操作方式，即先拉开母联断路器将母线及母线电压互感器停电，再拉开不带电的电压互感器二次空气开关和一次隔离开关。在母线电压互感器采用电容器电压互感器，倒闸操作时不会发生谐振时，这种操作方式的优点是，不带电压拉合电压互感器隔离开关，减小操作人员在操作电压互感器刀闸时的操作危险性，而缺点就是在某些情况下有可能发生电压互感器二次反充电。

3 从运行维护和倒闸操作的角度提出改进和防范措施

（1）如母线采用电磁式电压互感器，为防止操作过程中断路器断口并联电容器与母线电压互感器间发生谐振，则操作母线停电时必须采用不带电压互感器进行停送电的操作方式，即停电时先停电压互感器，后停母线，送电时相反。当母线采用电容器电压互感器，对母线停送电操作不会引起谐振时，如需采用带母线电压互感器对母线进行停送电的操作方式，则可采取以下操作顺序：

停电：

倒母线--拉开待停电母线电压互感器二次空气开关--拉开母联断路器--拉开待停电母线电压互感器一次隔离开关--拉开母联断路器两侧隔离开关。

送电：

合上母联断路器两侧隔离开关--合上待停电母线电压互感器一次隔离开关--合上母联断路器--合上待停电母线电压互感器二次空气开关--倒母线

以上操作顺序在电压互感器二次空气开关处切断了反充电的回路，即使发生上文所述故障或其它可能造成反充电的故障时，也能可靠的防止电压互感器反充电事故的发生。

图1 ：220kV××变电站110kV系统接线图

（2）运行操作人员在倒闸操作过程中应严格遵守相关的调度规程和运行规程进行倒闸操作，认真仔细检查倒闸操作后一、二次设备的运行状况，确认每一步操作都达到操作目的后方可进行下一步操作。在双母线接线方式下对母线隔离开关进行操作后，都必须检查刀闸二次接点的切换情况。双母线电压切换回路往往在保护、测控、计量等回路都有不同的电压切换设备，检查时必须一一检查到位，任一一处疏忽，都可能会留下隐患造成电压异常并列引起的电压互感器二次反充电事故。

（3）双母线接线方式，单母线及其电压互感器停电检修试验后送电时，也应严格防止电压互感器反充电事故的发生。由上文叙述可知，双位置启动方式的电压切换回路试验后有可能造成电压切换继电器动作未及时复归的情况发生，此时如采取带母线电压互感器送电的倒闸操作顺序进行送电操作，在不带电合上电压互感器一次隔离开关后再合上电压互感器二次空气开关时，就会发生电压互感器反充电事故。故在倒闸操作前除应检查各电压切换回路与一次设备状态相符合外，可在合母线电压互感器二次空气开关前测量空气开关下端头，确定其不带电压后方可合上。但应在合上母线电压互感器一次隔离开关后进行测量，否则会由于电压互感器隔离开关切换回路的存在导致测量该处没有意义。

（4）加强对母线隔离开关辅助接点的维护，保证其动作正确可靠。检修人员对母线隔离开关操作检修后，运行人员应严格验收，检查母线隔离开关合、分时其辅助接点及相应电压切换回路动作的正确性和可靠性。

结语

电压互感器反充电事故具有较为严重的危害性。本文在对反充电事故发生的原因进行分析的同时，从运行维护和倒闸操作的角度提出了改进和防范措施，可以避免电压互感器反充电事故的发生。

[1]刘剑勇，胡岸武，朱志杰；一起电压互感器反充电事件的分析；电力系统及其自动化学报；2011，23（2）；81-84。