关于110kV双母接线方式下PT电压异常的处理方法探讨

引言：本文针对110kV双母接线方式下PT电压异常的处理方法进行探讨，指出工作过程中倒母处理故障的不合理性以及存在的风险，并结合现场及图纸资料提出论据。结合实际情况进行可行性分析，并经安全性比较后给出处理办法的合理意见。

一、保护装置的电压切换原理

对于双母线接线方式的变电所，电压切换装置是必不可少的。在一次电气元件进行倒母线操作时，电压切换装置用来保证继电保护、测量仪表和自动装置所需要的二次电压与一次电气元件所连接的母线对应；或者实现双母线的电压互感器互为备用[1]。而本文分析的110kV坡麻线保护装置为四方CSL103C，由厂家图纸可以查找出其电压切换的原理。

如果110kV坡麻线挂于1M，则#1母刀合上，#1母刀某一辅助接点接通使得端子d32得电，1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3均励磁，常开接点1YQJ2、1YQJ1均受電闭合，111PT的电压经右侧b12、d26、z28、b28连通至保护装置。同理，如果110kV坡麻线挂于2M，则#2母刀合上，其辅助接点使得端子d30得电，2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3均励磁，常开接点2YQJ2、2YQJ1均受电闭合，112PT的电压经右侧b12、d26、z28、b28连通至保护装置。

二、采取方法的不合理性分析

对110kV坡麻线进行热倒母的过程中，必然会存在#1、#2母刀同时合上（即跨接）的情况。经过上面保护装置对电压的切换分析，我们可以看出，此时1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3都励磁，因此常开接点1YQJ2、1YQJ1、2YQJ2、2YQJ1都受电闭合，分别从111PT及112PT变换来的二次电压通过这几个常开接点并列。当111PT电压回路存在故障情况下，111PT的A、B、C三相二次电压分别为60V、68V、41V，此时正常的112PT二次回路的电压分别为60V、60V、60V。不难看出，111PT电压回路和112PT电压回路的C相电压差接近20V（如简化图2-1所示），正常情况下并列电压差约等于0V，此种情况下的并列就会形成环流，较大的环流通过保护装置电路板（电压切换模块）的电子元器件，可能造成电压切换模块的烧毁[2]。

图2-1

三、问题的分析及合理处理方法的探讨

1、不平衡电压及零序电压出现的故障情况分析

运行人员发现后台机发111PT断线的信号时，应首先检查111PT的二次电压回路的空开是否有跳开及回路各处是否有异常现象。本次事件可以明显的看出不是二次回路空开跳开的，如果二次空开跳开，二次电压应当均为0V，而这次后台机显示电压分别为Ua 66kV 、Ub 75kV、Uc 45kV。排除这个原因之后，故障有三种可能，一是母线的实际电压不平衡；二是PT的内部故障导致的三相电压不平衡；三是111PT的二次回路绝缘下降导致电压不平衡[3]。

如果实际母线电压不平衡，那么110kV对侧的变电站也会受本侧的影响，可以通过调度或者能量管理系统进行确认；对于后两种可能，笔者认为可以试断开111PT端子箱的电压空气开关，测量空气开关的上端（接入端）电压，若电压正常，则故障应当在下方的回路中，这个需要逐条支路查找；若电压异常，则故障应当在上方的回路或者是PT内部，故障范围相对较小。前提都需要将PT停电再查，而不是采用倒母的方法进行负载的排除。

对于3U0的出现（二次的3U0≈39.1V），笔者认为有以下的原因：一是一次电压不平衡，可以通过能量管理系统查看或者咨询调度确定；二是二次负载不平衡，可以试断空开测量电压确认是否二次负载不平衡引起（详见上段）；三是开口三角二次线圈损坏[4]（如某相匝间短路）或接线端子被短接（相间短路），可以通过PT是否有冒烟异味异响来确认。笔者认为这种方法在故障不是很严重的时候并不可靠，但不管是一次的电压真的有问题或者是PT损坏等二次方面的问题，用倒母的方法来处理故障都存在一定的风险。

2、倒母处理故障存在的风险

本文讨论的倒母处理故障存在的风险，可以归纳为以下几个方面。其一，如果真的是母线电压不平衡，那么在合上母联的时候母联开关必然承受非常大的冲击电流，有引起设备跳闸或者爆炸的可能；其二，如果是PT内部问题或者是二次回路问题导致后台显示三相电压不平衡，那么倒母操作会使得111PT二次电压与112PT二次电压在#1、#2母刀同时合上的时候并列，较大的不平衡电流会通过电压切换模块，有可能导致设备发热或者烧毁（详见二的分析）。

倒母进行到第三条线路（110kV坡麻线）时，导致保护装置烧毁。对于为什么出现在第三条线路而不是前两条这个疑问，经过对倒母过程的回顾及保护装置资料的调阅分析后，得到了具体的原因。其一，110kV坡麻线正常方式下挂于1M母线运行，当运行人员合上110kV坡麻线#2母刀而未拉开#1母刀的时候，五防钥匙无法打开#1母刀机构箱，导致操作中断，此时#1、#2母刀均在合位，111PT、112PT的二次回路通过110kV坡麻线的保护装置并列，由于电压不平衡量较大，环流很大，操作的中断也让环流较长时间通过保护装置，导致装置发热至烧毁；其二，110kV坡麻线的保护装置使用多年，在变电站改造中并没有更换，额定电流小，元器件老化（如触点氧化）等，更容易发热严重。

对于这次故障，笔者认为，在排除母线电压正常后，应当先将111PT停运，然后立刻将110kV一次母线并列运行并将二次电压切换至并列状态，原则上应当将故障隔离后再查找故障，而不能将故障点引入正常回路。当然，如果是某一支路发生故障，那么PT停电后需要查找的范围就大很多，但笔者认为应该先考虑安全，然后再考虑查找难度，以便更好的保障设备、人身的安全和供电的可靠性。本次故障经过后期查找，发现故障点是PT二次的接线端子接线之间的绝缘问题，最终排除了故障。

参考文献

[1]丁翼.电压切换回路的故障与分析[J].常州工学院学报，2009，22（4）：30-33

[2]吴云芹.倒闸操作对二次回路的影响[J/OL].科技创新导报，1994-2011中国学术期刊电子出版社，2010

（作者单位：广东电网公司湛江供电局）

作者简介：于文辉（1986），女，内蒙古通辽市，助理工程师，学士，电气工程及自动化方向。