一起电压互感器二次侧误并列发生倒送电事故的分析

2014-03-06李植松

机电信息 2014年12期

李植松

（天津军粮城发电有限公司，天津300300）

0 引言

高压电气设备的合闸与分闸、电压互感器（PT）的投停，处理不好会引起倒送电事故，危害很大，应该引起高度重视。特别是电压互感器一类的设备，一般的电压互感器处于正常的工作状态，PT倒送电的情况时常发生在母线停电后，由疏于观察与管理，以及操作人员缺乏对倒送电常识的认知所造成。

1 PT二次侧向一次侧倒送电的2种常见情况

（1）变电所有双（甲、乙）母线接线方式，2条（段）分别接有PT。而其二次设备（保护、测量、计量）一般都有自动或手动切换回路，目的是当一条母线因故停电后，原运行在这条母线上的线路为保证不间断供电需要倒至另一条未停电母线继续运行。这条母线停电，但PT隔离开关并未拉开，因此辅助触点也就没有断开其二次回路。此时如果运行人员未正确操作将PT二次回路切换（将这条线路PT二次设备从停电的PT二次切换过来，并将停电的PT回路断开），将2条母线PT的二次误并联，未停电母线的电压经二次回路送至停电PT二次，再按PT变比倒送到停电母线上。

（2）电压互感器（PT）所接母线停电，但PT隔离开关并未拉开，因此辅助触点也就没有断开其二次回路。此时若在PT二次回路加电压，且不做好安全措施（拉开二次熔断器或自动开关、断开继电器对外连线），所加电压就按PT变比倒送到停电母线上。

2 电压互感器倒送电实质和危害

电压互感器倒送电又称PT反充电，即通过PT二次侧向不带电的母线充电。一般电压互感器倒送电事故发生在当PT二次回路非正常并列的情况下，PT高压一次侧并列方式遭到破坏。此时，将在一次侧产生很高的电压，同时在二次侧产生很大的电流，导致PT二次侧小空开跳开，造成设备损坏并危及人身安全。

3 案例分析

3.1 事故经过

下面分析某厂在倒闸操作过程中发生的PT倒送电事故。调度令110kV系统＃4母线停电。该厂在将110kV－＃4母线设备倒至110kV－＃5母线后，没有发现110kV－＃4母线上某条线路的刀闸位置指示器未及时转换，在拉开母联145开关时，造成110kV－＃5－9PT二次侧向不带电的110kV－＃4母线倒送电，最终导致110kV－＃5－9PT二次侧小空开跳开，110kV－＃5母线带的110kV系统所有线路及电气设备的保护、测量、计量等二次设备失去电压量。110kV线路距离保护，因PT失压会闭锁距离保护，并发“闭锁距离保护”光字牌。同时因失压造成关口表计量的误差，给母线上电源设备造成电量损失。电气运行人员处理较及时，立即断开110kV－＃4－9PT二次侧小空开，拉开110kV－＃4－9PT刀闸，迅速合入110kV－＃5－9PT二次侧小空开。复位保护后，恢复正常。110kV母线系统图如图1所示。

图1110 kV母线系统图

3.2 事故分析

（1）在110kV系统倒母线的过程中，当110kV母线上被操作某条线路的＃4、＃5刀闸及母联145开关均合入时，110kV－＃4－9PT与110kV－＃5－9PT二次侧正常并列，所走路径为：110kV母线上某条线路＃5刀闸辅助接点→该线路＃5刀闸位置指示器→145开关的＃5刀闸辅助接点→110kV－＃5－9PT刀闸辅助接点→110kV－＃4－9PT刀闸辅助接点→145开关的＃4刀闸辅助接点→该线路＃4刀闸位置指示器→110kV母线上该线路＃4刀闸辅助接点。

（2）因110kV－＃4母线上某条线路的刀闸位置指示器未及时转换造成线路的＃4刀闸辅助接点没有断开，在拉开母联145开关时，PT高压一次侧分裂运行，使PT二次非正常并列，通过母差保护屏内刀闸3位置开关和刀闸位置指示器二次侧电压接点及线路关口表电压切换继电器接点、母联开关二次侧辅助接点向一次高压侧反送电。

（3）由于110kV电压互感器的变比为1100，停电的一次高压母线即使没有接地，其阻抗（包括母线电容及绝缘电阻）虽然较大，假定为1MΩ，但从电压互感器二次侧看到的阻抗只有0.1Ω，近乎短路，故反充电电流较大（反充电电流主要取决于电缆电阻及2个电压互感器的漏抗），将造成运行中电压互感器二次侧小开关跳开或二次保险熔断，使运行中的保护装置失去电压，可能造成保护装置的误动或拒动以及电量丢失。

3.3 防范措施

（1）在倒母线操作时，一旦发生刀闸辅助接点未转换（包括刀闸位置指示器未转换、关口表电压切换中间继电器接点未切换、110kV母差保护屏内三位置开关指示器未转换），应禁止拉开母联开关，防止PT二次反充电。

（2）在倒母线操作时，要认真检查以下几点：刀闸位置指示器指示应正确；关口表电压切换中间继电器动作应正确；110kV母线侧刀闸操作应检查三位置开关与实际运行方式一致，方可进行下一步操作。

（3）以上内容均要写入操作票中，提醒操作人、监护人只有在完成以上检查内容后，方可对母联145开关进行操作。

4 总结及建议

（1）倒闸操作需要明确电压互感器二次侧并列的原因：当2段母线的其中一段电压互感器要退出，检修时，将母联或分段开关合闸并做成死开关（断开操作电源），然后进行PT并列操作，最后退出需要检修的PT，进行检修。二次负荷已经并列，由1个PT带。在PT停电倒闸操作中，一般用工作PT带电压二次回路。原来PT的电压量均由现运行的工作PT带，保证电气设备的保护、测量、计量等二次设备电压量不丢失。

（2）电压互感器二次侧正确并列的前提条件：母联或分段开关在合闸位置，其两侧刀闸在合入位置时，即“一次设备处于同一电源点时，PT高压一次侧并列运行，其二次回路才允许并列”。

（3）电压互感器二次侧并列的几种情况：电力系统正常运行时，是不要求PT二次并列的。但在日常运行和操作中有时需要两PT短时间进行并列。1）利用同期点与系统并列时，待并侧PT二次与运转侧PT二次通过同期装置先进行并列。2）正常情况下，高压系统母线PT二次侧是分裂运行的，在倒母线的过程中出现会造成PT二次并列。3）用母联开关给母线充电时，通过同期回路造成二次侧并列。4）2个母线绝缘监察切换开关同时插入，将造成两母线上PT并列。

（4）防止电压互感器二次侧误并列导致倒送电事故的建议：1）在倒闸操作时，要认真检查以下几点：刀闸位置指示器指示应正确；关口表电压切换中间继电器动作应正确；母差液晶屏显示与实际运行方式应保持一致。2）当发现刀闸辅助接点未转换时，应禁止拉开母联开关，防止PT二次反充电。3）将检查刀闸辅助接点转换的内容写入操作票中，提醒操作人、监护人只有在完成以上的检查内容后，方可进行下一步操作。4）同期并列（并网）成功后，立即断开同期把手，切断同期回路，结束并列方式，恢复原来的分裂运行方式，将“断开同期把手”写入操作票中。5）2个母线绝缘监察切换开关只投入1个，严禁2个母线绝缘监察切换开关同时插入。只配置1个插入式切换把手。