电压互感器二次回路反充电的探讨

苟娟霞+袁瑞玲+薛佼

Abstract：This paper discusses the double bus connection voltage switching， voltage transformer two reverse charge principle， combining together the accident cases， find out the cause of the accident， and puts forward some concrete preventive measures.

Keywords： The busbar voltage mutual inductor； anti charging voltage switching； preventive measures；

摘要：本文论述了双母线接线方式电压切换、电压互感器二次反充电的原理，找出原因，并提出了具体的防范措施。

关键词：母线电压互感器；反充电；电压切换；防范措施

1 引言

在各级电网调度规程中，明确规定了双母线接线方式下的母线倒闸操作中，嚴禁运行母线电压互感器对停电母线电压互感器从二次侧反充电，要求电压互感器二次并列前必须先并列一次。因为电压互感器相当于一个内阻极小的电压源，反充电过程中会产生大电流，使运行中的电压互感器二次空气开关跳闸，电压切换箱烧毁，严重时造成人身、设备损坏事故。

2 二次电压切换原理

双母线接线上所连接的电气元件，为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，要求保护、测量、计量都有电压自动切换回路。电压自动切换通过用刀闸辅助接点去启动电压切换继电器来实现，目前主要有以下两种电压切换回路：

（1）单位置启动方式，即采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器。图1为采用单位置启动方式的南自YQX-11P电压切换原理接线图，其中所有YQJ均为非保持的单位置电压切换继电器。当I（II）母刀闸推上后，I（II）母刀闸常开接点闭合，1YQJ（2YQJ）继电器动作，1YQJ4、1YQJ5（2YQJ4、2YQJ5）常开接点闭合，I（II）母电压互感器二次电压经过切换后进入保护、测控、或计量装置。

（2）双位置启动方式，即采用了母线刀闸的常开辅助接点串接双位置电压继电器动作线圈，母线刀闸的常闭辅助接点串接双位置电压继电器复归线圈。图2为采用双位置启动方式的CZX-12R2电压切换原理接线图，其中1YQJ1-1YQJ3、2YQJ1-2YQJ3为非保持的单位置电压切换继电器；1YQJ4-1YQJ7、2YQJ4-2YQJ7为双线圈磁保持的双位置电压切换继电器，其动作线圈得电后，继电器的常开接点闭合、常闭接点打开，此时如果动作线圈再失电，继电器接点维持原来的状态，直到复归线圈得电后才转换为另一种状态。当I（II）母刀闸推上后，I（II）母刀闸常开接点闭合，1YQJ（2YQJ）继电器动作，1YQJ6、1YQJ7（2YQJ6、2YQJ7）常开接点闭合，I（II）母电压互感器二次电压经过切换后进入保护、测控、或计量装置。

3 母线电压互感器二次电压反充电原理

在倒母线过程中，以下两种情况会造成母线二次电压通过电压切换继电器接点并列：

（1）已拉开的母线刀闸常开接点粘结。如在110kV I母停电操作过程中，将原接于I母运行的线路或主变的II母刀闸推上后，II母刀闸常开接点闭合，使2YQJ继电器均动作；再拉开I母刀闸，而刀闸常开接点粘结，使1YQJ继电器不能返回，此时I、II母二次电压通过1YQJ、2YQJ的接点并列。

（2）双位置启动方式的电压切换回路中，已拉开母线刀闸的常闭接点未闭合或双位置继电器的复归回路断线。如在110kV I母停电操作过程中，将接于I母运行的线路或主变的II母刀闸推上后，II母刀闸常开接点闭合，使2YQJ继电器均动作；再拉开I母刀闸，刀闸常开接点打开，而刀闸的常闭接点未闭合或双位置继电器复归回路断线，使1YQJ中的双位置继电器不能返回，此时I、II母电压互感器二次电压就通过1YQJ和2YQJ中的双位置继电器接点并列。

当I、II母电压互感器二次电压通过电压切换继电器接点并列时，若带母线电压互感器停送母线，就会发生运行母线电压互感器对停电母线电压互感器从二次侧反充电的事故。图3为双母线TV二次反充电示意图，如110kV I母停电操作时，在将接于I母上运行的某线路倒至II母后，该线路某套电压切换回路中的I母电压切换继电器1YQJ未正确返回，而2YQJ已经动作，1YQJ、2YQJ接点均闭合，使I、II母电压互感器二次电压通过电压互感器二次空开、电压互感器刀闸重动继电器接点1GWJ/2GWJ、电压切换继电器接点1YQJ/ 2YQJ并列，此时若断开母联1100开关，II母电压互感器将对停电的I母电压互感器从二次侧反充电。

4 反充电条件分析

（1）二次反充电的形成条件：

①一段母线带电，一段母线不带电。

②两条母线电压二次回路存在并列回路。

③停电的母线压变一次刀闸和二次空开都在合位。

（2）因此PT二次切换回路在操作过程中，可能产生电压互感器二次反充电的情况如下：

若接某段母线的出线刀闸用于控制YQJ继电器返回的辅助常闭接点由于质量问题不返回，导致1YQJ和2YQJ重动继电器同时动作，在母线转热备用操作时，PT反充电空开跳闸造成保护全部失压。

若并列继电器接点出现粘合或节点用错，二次电压回路将误并列。若母线一次侧未送电，该母线PT空开一旦送上就出现电压互感器二次反充电，导致并列的另一段母线PT空开跳闸，从而造成整段母线保护失压。

5 防范措施endprint

针对在母线停送电操作过程中，容易发生母线二次电压通过电压切换继电器接点反充电的事故，现提出几点防范措施。

（1）母线倒闸操作过程中，操作人员应及时、正确判断“切换继电器同时动作”信号是否正常。当I、II母电压互感器二次电压通过电压切换继电器接点并列时，会发出“切换继电器同时动作”告警信号，提醒操作人员二次电压已并列，此时严禁不退出母线电压互感器，直接断开母联开关停母线。倒母线过程中，当任一元件的母线刀闸双跨时，监控机应报出“切换继电器同时动作”信号，而只有一组母线刀闸在推上位置时，此信号应复归。

（2）“切换继电器同时动作”信号回路接线应正确。双位置启动方式的电压切换回路的“切换继电器同时动作”信号应采用双位置继电器接点，当刀闸位置异常或切换继电器接点粘连，导致母线电压并列时，信号会一致保持至故障排除。若采用单位置继电器接点，在倒母线过程中，当已拉开母线刀闸的常闭接点未闭合或复归回路断线时，I、II母电压互感器二次电压已并列，但因刀闸的常开接点已打开，不会报“切换继电器同时动作”信号。

（3）“切换继电器同时动作”信号回路应齐全。当“切换继电器同时动作”信号回路缺失时，例如两套线路保护的电压切换回路中只接一套的“切换继电器同时动作”信号回路，操作人员就不能完全监视母线二次电压是否通过电压切换继电器接点并列。

（4）采用不带母线电压互感器停送母线的操作方式。为了避免产生谐振过电压，母线电感式电压互感器的投退，必须在母线带电的情况下进行操作，即不带母线电感式电压互感器停送母线。对于母线电容式电压互感器，由于不会与开关断口的并联电容之间产生谐振，且考虑到当电压互感器存在故障而操作前又未發现时，用刀闸拉合故障电压互感器会发生事故，有些变电站采用了带母线电容式电压互感器停送母线的操作方式。目前，除保护的电压切换中有“电压切换继电器同时动作”监视回路外，测量、计量的电压切换中均无此信号回路（可能有的测量与某一套保护共用电压切换回路），即使未报“电压切换继电器同时动作”信号，并不代表母线二次电压没有并列。当采用不带母线电压互感器停送母线的方式操作时，先断开电压互感器二次空气开关，切断二次电压反充电回路，就不会发生二次电压反充电的事故。若要避免刀闸拉合故障电压互感器，停母线时，可以采取先断电压互感器二次空开、后断开母联开关、再拉开电压互感器刀闸的顺序来操作，送母线时相反。

参考文献

[1]变电站PT二次反充电原因分析及对策《中国西部科技》

[2]电压互感器二次回路反充电分析及控制研究《贵州电力技术》

作者简介：

苟娟霞（1977年9月），女，甘肃白银，本科学历，高级工程师，高级技师，主要从事变电管理工作。

袁瑞玲（1972年5月），女，甘肃白银，大专学历，工程师，高级技师，主要从事变电运维及管理工作。

薛佼（1976年11月），女。陕西，工程师，主要从事变电运维及管理工作。endprint