TV二次误并列问题分析

包 蕊

(辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006)

1 TV并列简述

两段母线，每段母线1台TV，当Ⅰ母TV预试时，需要退出运行，而此时Ⅰ母的保护 (考虑到带低电压闭锁功能)及计量表计继续运行，保护失去电压会发生误动、电能表失压会损失电量［1、2］，此时需要用Ⅱ母TV维持两段母线上的保护和计量电压，因此需要TV并列。并列时先并一次，合母联/分段断路器，再将TV并列把手打在并列位置。需要将母联/分段断路器及两侧隔离开关接点串接到二次TV并列回路中，确保只有在一次并列的情况下，二次才能并列。

2 TV二次误并列的影响及原因

2.1 产生的影响

如果违反了先并列一次后并列二次的原则，在一次侧处于分列的情况下，二次发生了误并列，正常运行可能看不到异常现象，但在某段母线所在系统发生接地或相间短路时，使电压互感器二次测量电压不能真实反映一次电压的情况，轻则使保护拒动、电压互感器损坏，重则损坏电压互感器的同时，引起电压互感器绝缘损坏而发生母线故障，造成大面积停电［3］。

2.2 产生的原因

电压互感器二次自动并列装置故障及使用错误;由隔离开关自动控制的两段母线电压自动切换回路工作不正常［4］;运行维护人员误操作等。

3 TV二次误并列回路二次电压计算

对单相电路的分析非常简单，只需用简单的欧姆定律就可以。对三相电路，在2台TV的正序、负序、零序阻抗分别对应相等的情况下，每一组的二次电压可以进行简单电路的单独分析;在2台TV的正序、负序、零序阻抗分别对应不相等的情况下，就必须先进行序分量的分解，然后进行三相输电线路的计算后再进行合成，得到最后结果。

3.1 单相电路TV一次不并列二次并列

单相电路TV二次并列系统图如图1所示。

单相电路TV二次并列系统等效回路如图2所示。

一般情况下Z1、Z2的阻抗非常小，ZFH阻抗非常大，以10 kV电压互感器为例，TV一次加120 V电压时二次短路电流为1.5 A，正常运行时TV二次负荷电流为0.1 A，说明Z1、Z2折算到二次侧的等效阻抗大约为 (120/100)/1.5=0.8 Ω，ZFH阻抗为57.7/0.1=577 Ω，二者相差很大。

2台TV二次并列后的二次电压U2为

一般情况下，Z1=Z2，则:

式中 E1、E2——分别为 TV1及 TV2所在母线的系统电源电动势;

Z1、Z2——分别为 TV1、TV2的等效阻抗(折算到二次侧的等效阻抗);

ZFH——TV二次的负载阻抗;

U2——2台TV二次并列后的二次电压。

3.2 三相电路TV一次不并列二次并列

a.2组TV各序阻抗对应相等时，一组TV所在Ⅰ段母线正常运行，另一组TV所在母线发生相间故障。

设一组TV所在Ⅰ段母线正常运行，另一组TV所在Ⅱ段母线发生BC相间故障，将Ⅰ段母线的三相正常电压 UⅠA、UⅠB、UⅠC及Ⅱ段母线的三相故障电压 UⅡA、UⅡB、UⅡC向量画在同一向量图中 (如图3所示)。

图3 Ⅰ母正常运行、Ⅱ母BC相间故障向量图

Ⅰ段母线正序电压:UⅠA1=EA，UⅠB1=EB，UⅠC1=EC;负序及零序电压为0。

Ⅱ段母线正序电压:UⅡA1、UⅡB1、UⅡC1，负序电压 UⅡA2、UⅡB2、UⅡC2如图 3 所示; 零序电压为0。

二次并列后的二次正序电压:

负序电压:

综合相电压:

(2个向量端点连线的中点)

b.2组TV各序阻抗对应相等时，一组TV所在Ⅰ段母线正常运行，另一组TV所在母线发生单相接地故障。如图4所示，UC∑为UⅠC与UⅡC的中点，UB∑为 UⅠB与 UⅡB的中点，UA∑为 UⅠA与UⅡA的中点。

图4 Ⅰ母正常运行、Ⅱ母A相接地故障向量图

3.3 计算结果分析

3.3.1 同名相二次误并列

通过分析运算可以看出，当工作在不同母线段的2组TV一次不并列二次同名相误并列后，正常运行时由于一次电压相差不大，不会看到任何异常现象。一旦某组TV所在一次母线发生短路故障，就会使二次电压下降的幅度不够，不能正确反映一次电压的变化程度。

同名相误并列后，如果某段母线发生BC相间故障，另一段母线正常运行，发生BC相间故障的母线故障电压UB变为故障前电压UE的K%(K≤100)，则2组电压互感器二次同名相误并列后的电压将变为 (1+K%)UE/2，对距离保护的影响是使测量阻抗增大，造成距离保护拒动，但并不是每次都会拒动，出口附近的近端故障可能不会拒动，远端故障会拒动。

3.3.2 异名相二次误并列

当工作在不同母线段的2组TV一次不并列二次异名相误并列后，可能导致电压二次回路出现很大环流，造成TV二次熔丝熔断或二次空气开关跳闸，使运行中的继电保护装置、计量表计等设备交流失压，甚至导致低压、距离或复合电压等基于电压量判据的保护误动。如果此时TV二次熔丝或空气开关没有断开，则可能导致TV本体设备损坏。

4 TV二次误并列解决方法

电压自动切换回路如图5所示［5］，电压并列信号回路如图6所示。

1YQJ2、2YQJ2接点不能作为切换继电器同时动作信号［6］，因为1YQJ2与2YQJ2 2块继电器为单线圈继电器，不带由1G、2G闭接点控制的返回线圈，只要1G或2G的开接点断开就失磁复归。如果某次倒闸操作，当某条线路由Ⅰ母线倒到Ⅱ母线运行时，若1G的开接点已经正确断开，而1G的闭接点没能闭合，使1YQJ1、1YQJ4－1YQJ8没能有效返回，当合上2G后造成Ⅰ、Ⅱ母电压误并列。此时如果使用的是1YQJ2、2YQJ2接点串联作为切换继电器同时动作信号回路，则不能发出切换继电器同时动作信号，但实际上切换继电器已经同时动作。

如果用1YQJ4－1YQJ8接点来发切换继电器同时动作信号，此时切换继电器同时动作信号使用的接点完全与电压切换回路实际使用的接点取至同类继电器［7］，能使运行人员及时发现电压二次误并列情况，防止故障情况下保护拒动。

［1］赖荣先.220kV母线电压切换引起二次回路失压事故分析［J］.电力系统保护与控制，2009，37(23):162－163.

［2］胡 泰，林彩健.一起220kV变电站全站失压事故分析及预防措施 ［J］.电力系统保护与控制，2008，36(24):107－109.

［3］孙亚辉，陈志强，蔡 衍.电压互感器二次回路反充电的原因分析及防范措施 ［J］.电力系统保护与控制，2010，38(9):126－129，133.

［4］张耀洪，袁 锋，岑 林，等.考虑PT二次电压及隔离开关辅助触点的电压并列数据［J］.电力系统保护与控制，2011，39(15):137－140.

［5］李 丹.PT并列回路二次设计的事故预防思路［J］.华中电力，2009，22(3):78－80.

［6］郭占伟，魏晓强，肖志刚，等.电压切换回路故障分析［J］.继电器，2006，34(22):81－83.

［7］赵希斌，刘 毅，郭开禄，等.PT自动并列装置在运行中存在的问题及改进措施 ［J］.江西电力，2010，34(2):43－44.