变电站保护二次电压切换异常分析

2014-06-23冯建辉孙志勇

云南电力技术 2014年1期

冯建辉，孙志勇

(云南电网公司怒江供电局，云南怒江 673100)

1 前言

双母接线接线方式具有运行方式比较灵活、检修方便、可靠性高等优点，是现在变电站中常见的接线方式。通常情况下，变压器或者线路都是挂在其中一条母线上运行，对于变压器和线路的零序方向方向保护、距离保护等保护来说，只有准确采集相应的二次电压，才能保证保护正确动作的可靠性。所以现场实际运行中，要求保护二次电压切换随同一次设备一起切换，采用隔离开关两个辅助接点并联后去启动切换继电器，利用其接点实现电压回路的自动切换［1］。

在微机保护中，保护装置要通过不同的方式采集相应的交流电压，因此电压切换的成功率将直接影响到保护可靠性动作，有时还对运行及检修人员的人身安全构成严重威胁。近些年以来，由于隔离开关辅助触点问题引起电压切换回路问题，造成的保护装置失压、二次向一次停电的电压互感器反充电等问题时有发生。并且此类事故危害较大，轻者可能造成保护拒动或误动，重者威胁人身及设备安全。以下结合实际运行实例，从运行人员操作监视、切换回路原理分析及应对策略等方面进行分析，并提出在今后变电站运行维护方面应该注意的问题。

2 电压切换在双母线中的作用

对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分列运行时，为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，以免发生保护或自动装置误动、拒动，要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一次运行方式改变同步进行切换。通常情况下都是用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换中间继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换。因此，电压切换回路是否正常切换，直接关系到保护和自动装置能否正确动作，甚至影响电网的安全稳定运行［2］。

3 电压互感器原理说明

电压互感器的构造、原理和接线都与电力变压器相同，其差别在于电压互感器的容量小，二次负荷为仪表和继电器的电压线圈，基本上是恒定高阻抗。电压互感器的一、二次绕组额定电压之比，称为电压互感器的额定变比KN则:

式中N1、N2为电压互感器原、副绕组的匝数。电压互感器二次绕组匝数少，励磁阻抗低，空载励磁电流会很大 (15 A～20 A)，因此，反充电时将使I、II母PT过负荷，引起PT二次空气开关动作跳闸，造成PT二次电压全部消失，甚至还会造成严重的人身和设备事故，在电压切换过程中要严格防止此类事故发生。

4 应用实例

4.1 故障情况简介

某220 kV变电站110 kV系统进行倒母线操作，在将所有110 kV间隔II母上的所有断路器倒至I母运行后，经检查母差开入变位正常，在断开110 kV母联断路器对110 kV II段母线停电时，110 kVⅠ、Ⅱ母线发出均发出PT测计量空开跳闸，110 kVⅠ、Ⅱ母PT保护1和保护2均失压。所有运行的110 kV间隔设备保护装置均发出“PT断线”告警信号，经现场检查110 kV I、II母PT二次电压全部失压。现场人员立即试合空开一次，发现Ⅰ母PT计量和保护空开能够正常合上，合上Ⅱ母PT计量和保护空开时，Ⅰ母PT计量空开再次跳闸，保护空开没有跳闸，后改为合上Ⅰ母PT计量空开，断开Ⅰ母PT计量空开，发现监控后台显示110 kV PTⅠ、Ⅱ母均有电压，且示数一致。

4.2 原因分析

现场和监控后台检查发现，110 kV 2号主变中压侧电压切换回路中1YQJ和2YQJ同时动作，从而使110 kV I、II母电压通过主变中压侧的电压切换回路并列起来。原运行方式2号主变中也侧运行在II母，所以倒母线过程中先合上Ⅰ母侧隔离开关，电压切换回路中1YQJ动作接通是正确的，当拉开II母侧隔离开关时，2YQJ此时应该复归而不应该是在动作状态。后续检查中发现造成电压并列原因是主变中压侧靠II母侧隔离开关辅助接点接触不良而没有接通［3］。

经详细分析，由于2号主变中压侧间隔由110 kV II母倒至110 kV I母运行后，该间隔靠II母侧隔离开关常开辅助接点已打开，但是相应的常闭辅助接点却未闭合。保护屏上面“II母运行灯”不亮、“切换继电器同时动作”信号未发出。因此，110 kV I、II母PT二次电压通过2号主变中压侧电压切换回路并列起来。当分开110 kV母联开关时，I母二次电压通过并列点向停电的II母PT反充电，引起110 kV I、II母PT二次电压空气开关跳闸。