一起母线二次电压消失故障的分析及防范措施

梁桂新

（广东电网公司云浮供电局，广东 云浮 527300）

1 一起母线二次电压消失故障

2 20kV天马变电站，操作人员执行“将220kV 1M母线上所有设备倒至2M母线，1M母线由运行转检修”的倒母线操作任务，当执行到“断开220kV母联2012开关”的时候，随即引起220kV 2M母线二次电压消失。由于该起故障发现及时、处理得当，2M母线二次电压很快得到恢复，操作人员亦顺利完成了余下的倒闸操作任务。整个过程未出现保护误动情况，未造成经济损失。

2 揭示该故障的原因

运行人员日常巡视时未能及时发现#2主变高22021刀闸分闸不到位引起的二次电压未切换，为后来的母线二次电压消失故障留下隐患。由于#2主变高22021刀闸分闸不到位，使两路母线的电压互感器二次长期并列运行，当操作到“断开220kV母联2012开关”时候，220kV 1M母线突然失压，运行中的220kV 2M母线的电压互感器二次向220kV 1M母线的电压互感器反充电，反充电的大电流瞬间使2M母线的电压互感器二次空气开关跳闸，造成2M母线二次电压消失。

为了更直观地表述上述问题，引用#2主变高压侧交流电压切换回路图，如图1所示，图中左上方的1G为#2主变高22021刀闸的辅助接点，2G为#2主变高22022刀闸的辅助接点，图中右上方 的 1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3为电压切换继电器，图中左侧的UAI、UBI、UCII、ULI连接到1M母线电压互感器的二次侧，UAII、UBII、UCII、ULII连接到2M母线电压互感器的二次侧。正常情况下#2主变高挂2M母线运行，即22021刀闸在拉开状态，常开辅助接点1G在拉开位置，常闭辅助接点1G在闭合位置；22022刀闸在闭合状态，常开辅助接点2G在闭合位置，常闭辅助接点2G在拉开位置（见图1）。

由于22021刀闸分闸不到位，即使常开辅助接点1G已打开，但是常闭辅助接点1G未闭合，造成电压切换继电器1YQJ1不能复归，也就是说电压切换继电器1YQJ1的常开接点是闭合的，那么2M母线上的电压互感器二次侧电压UAII、UBII、UCII、ULII就会先后经过电压切换继电器2YQJ1的常开接点、电压切换继电器1YQJ1的常开接点到达1M母线电压互感器的二次侧，然后通过空气开关反充电到1M母线电压互感器一次侧，反充电的大电流瞬间使2M母线的电压互感器二次空气开关跳闸，造成了2M母线二次电压消失。

3 分析该故障的原因

图1 #2主变高压侧交流电压切换回路图

当分、合母线侧刀闸后，需要全面检查二次电压切换指示是否正常。习惯上我们检查了母差保护装置刀闸位置指示灯的变化是否正确，检查了该间隔电压切换装置上二次电压切换指示灯变化是否正确。但这两种检查只是针对刀闸的常开辅助接点的检查，却忽略了刀闸常闭辅助接点的检查。同时检查刀闸的常闭辅助接点控制的电压切换继电器是否复归，才是二次电压回路切换成功的关键。

我们不能直观地观察到刀闸的常闭辅助接点的位置，但是我们可以从监控机“切换继电器同时动作”光字牌间接地同时判断刀闸的常开、常闭辅助接点是否切换到位。图二为切换继电器同时动作的信号回路。结合图一和图二分析以下问题：图二中常开接点1YQJ3、2YQJ3为图一中两个电压切换继电器1YQJ3、2YQJ3的常开接点。当同时合上母线侧两把刀闸，图一中的常开辅助接点1G、2G同时闭合，电压切换继电器1YQJ3、2YQJ3动作，图二中的常开接点1YQJ3、2YQJ3闭合，回路导通，监控机“切换继电器同时动作”光字牌亮；当拉开其中一把刀闸后，例如拉开1母刀闸，图一中的常开辅助接点1G打开，常闭辅助接点1G闭合，电压切换继电器1YQJ3复归，图二中的常开接点1YQJ3打开，回路断开，监控机“切换继电器同时动作”光字牌灭（见图2）。

图2 切换继电器同时动作的信号回路

所以，母线侧刀闸分、合闸不到位引起的辅助接点不切换易被忽视。在倒母线过程中，如果不注意检查母线侧刀闸辅助接点的切换，会影响正常的运行。最坏的情况是中断母线上所有设备的保护、仪表、自动装置的交流电压，可能造成一些保护如阻抗保护、低电压保护产生误动。

4 防范类似故障的措施

4.1 组织措施

(1)每次倒母线操作时要认真组织全班人员进行危险点讨论与分析，并安排熟悉倒闸操作的人员担任操作人和监护人。填写好操作票后，严格执行三次审核程序后并签字，并将写好的操作票与主接线图仔细核对。(2)对于这类大型的倒母线操作，操作人员宜由原来的2人增加到4人。新增的两人负责监视主接线图上运行方式的变化并监视各电压切换继电器的动作情况。两组人之间用工作手机沟通。当发现某一刀闸合上而其辅助接点控制的电压切换继电器未启动或刀闸断开而其辅助接点控制的电压切换继电器未复归，应立即通知操作人员。

4.2 技术措施

(1)改进电压切换箱上二次电压切换指示灯回路。如图一所示，L1YQJ、L2YQJ为两盏监视母线二次电压的指示灯。当常开辅助接点1G或2G闭合时，回路导通，该指示灯亮。但是，该指示灯只能反映刀闸常开辅助接点是正常的，不能反映刀闸常闭辅助接点是正常的。因此，我们将该二次电压切换指示灯回路作以下变更：将电压切换继电器的常开接点1YQJ1与指示灯L1YQJ串联后接于直流电源的正极与负极之间，将电压切换继电器的常开接点2YQJ1与指示灯L2YQJ串联后接于直流电源的正极与负极之间，即用电压切换继电器的常开接点控制指示灯。这样，只有刀闸的常开辅助接点与常闭辅助接点同时切换正常后该指示灯才点亮或熄灭。(2)修改操作票，将停用母线电压互感器的操作提前。具体提前到“断开220kV母联2012开关”之前。停用母线电压互感器的同时要将其二次侧空气开关断开，有效地防止了母线电压互感器二次侧向一次侧反充电；我们知道，通常情况下，电压互感器二次侧串有一次侧刀闸的常开辅助接点。我们可以利用“拉开电压互感器一次侧刀闸时，同时断开电压互感器二次回路”这个道理，将停用母线电压互感器提前，即使2条母线电压互感器的二次侧在并列位置，由于母线电压互感器的二次侧被断开，亦有效地防止了母线电压互感器二次侧向一次侧反充电。(3)修改操作票，增加对监控机“切换继电器同时动作”光字牌的检查。倒完一个间隔后，发现“切换继电器同时动作”复归就说明这个间隔的二次电压回路已经完成由一路母线倒至另一路母线；若发现“切换继电器同时动作”未复归，就说明该间隔的二次电压回路未能倒至另一路母线，两路母线上的电压互感器二次侧此时并列运行，这时候操作人员应该中断操作。

[1]倒闸操作中的几个问题分析[J].山西电力.

[2]35-110kV变电站仿真培训教材[M].广州：广东电力出版社.