线路保护电压切换插件烧毁原因分析

● 安徽·国网合肥供电公司 张 鲁 余淑琴 黄云龙 国网安徽省电力有限公司 邵庆祝

变电站双母线主接线方式由于具备结构简单、运行方式灵活、扩建方便等特点，在电力系统得到广泛采用。当线路在两条母线切换运行时，为保证保护、测控和计量等装置采集的二次电压与一次相对应，必须设置电压切换装置。然而在实际应用中，由于施工、设计、设备质量和人员的误操作等因素，往往造成二次电压通过电压切换回路向一次反充电，反充电过程中，会产生极大的电流，烧毁电压切换装置，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。因此，在各级继电保护运行管理规程中，都明确规定了系统一次设备倒闸操作时，应特别注意防止电压互感器二次回路向一次反充电。

1 故障概况

某变电站110kV侧一次主接线方式为双母线带旁路，如图1所示。当时运行方式为110kVⅠ母线运行，110kVⅡ母线热备用（110kV#2TV为运行状态）。

图1 一次主接线示意图

在该变电站扩建的110kV 535线路间隔电气安装工作全部结束当天，由该变电站当值运行人员对该线路间隔一次设备进行验收。在验收5351刀闸时，运行人员发现5351刀闸合闸不到位，要求基建调试人员加以消缺。紧接着又验收5352刀闸，在5352刀闸合闸过程的同时（此时5351刀闸仍然处于合闸状态），保护室535线路保护装置处立刻冒出浓烟和难闻气味，经检查发现电压切换插件烧毁。为了不影响535线路间隔送电，使用正在安装的110kV 540线路间隔保护装置上的电压切换插件替换烧毁的电压切换插件。

3日后，变电站运行方式未变，基建调试人员在该变电站办理了工作开工手续后，反复检查确认110kV 540线路间隔的5401刀闸和5402刀闸均处于分闸状态，同时断开110kV 540线路保护屏后的装置直流电源空气开关和交流电压空气开关后，开始安装厂家邮寄的新电压切换插件，在紧固插件过程中，110kV 540线路保护装置处冒出浓烟。经检查，同样发现电压切换插件烧毁。

2 原因分析

110kV线路保护装置电压切换回路，如图2所示。其切换动作原理为：当线路接在Ⅰ母时，Ⅰ母刀闸的常开辅助触点闭合，1YQJ1、1YQJ2继电器带电动作，继电器常开辅助触点1YQJ1、1YQJ2闭合，Ⅱ母刀闸的常开辅助触点开断、常闭辅助触点闭合，确保2YQJ1、2YQJ2继电器为复归状态，继电器常开辅助触点2YQJ1、2YQJ2不闭合，此时输入保护装置交流电压为Ⅰ母电压。线路接在Ⅱ母上时切换动作原理相同。

图2 电压切换回路

（1）该变电站扩建的110kV 535线路间隔电气安装工作全部结束时，保护装置已具备运行条件。当时#1TV在运行，当5351刀闸和5352刀闸同时在合闸状态时，5351刀闸和5352刀闸常开辅助触点同时闭合，同时启动1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2 继电器，切换继电器同时动作，继电器常开辅助触点 1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2 同时闭合，使得110kV I母线运行的#1TV二次电压通过电压切换回路对#2TV反充电，造成电压切换插件通过的电流过载发热，烧毁电压切换插件。

（2）在安装110kV 540线路保护装置电压切换插件工作前，未通电检查电压切换继电器的工作状态。正巧厂家邮寄的电压切换插件调试后未将 1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2继电器复归，继电器常开辅助触点1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2均闭合，安装时110kV 540线保护装置屏后的直流电源空气开关处于断开状态，1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2电压切换继电器的不能复归，当时#1TV在运行，#1TV二次电压同样通过电压切换回路再次对#2TV反充电，造成电压切换插件通过的电流过载发热，烧毁电压切换插件。

3 防范措施

3.1 技术措施

（1）相关人员在新建间隔设备调试前应了解变电站的运行方式，特别对于双母线接线的变电站中，在一条母线运行、一条母线热备用(母线TV在运行)的方式下进行一、二次设备调试工作，一定要可靠断开电压回路，最好能将热备用母线TV退出运行。防止在二次电压回路未断开的情况下，2条母线刀闸同时合闸现象的发生。

（2）现场调试人员在安装电压切换插件前，应做好危险点分析、安全措施，自接线端子排处彻底断开电压二次回路与保护装置的联系，安装前断开保护装置直流电压空气开关，更换后合上保护装置直流电压空气开关，人为对电压切换继电器进行触发复归。

（3）保护装置生产厂家应本着对电力系统用户高度负责的原则，对出厂的电压切换插件从技术角度严格把关，确保电压切换插件上的各种元件可靠动作，切忌将调试完毕未复归至原始状态的“半成品”交付用户，以免造成现场不必要的损失和安全事故。

3.2 组织措施

（1）认真落实“四不放过”的原则，要求继电保护调试人员详细学习电压切换装置的切换原理，熟悉电压切换装置的动作过程。

（2）加大对施工现场的安全检查，严格控制现场作业流程，防范作业指导书编制流于形势的现象。

（3）落实安全奖惩制度，对此次异常的责任人将加以责任追究，给予一定的经济处罚。

4 结束语

对于新建变电站或变电站新建间隔，现场施工调试人员往往安全意识不足，容易忽视潜在的事故隐患。因此，在现场工作中，调试人员一定要严格执行电力安全工作规程，做好危险点分析和事故预想，涉及到二次回路的更要严格执行继电保护安全措施票，以确保现场工作安全，避免不必要的事故发生。

变电站母线常用的接线方式

变电站母线常见的接线方式主要有2种，单母线接线和双母线接线，下面简要介绍这2种接线方式的特点。

1 单母线接线方式

（1）单母线接线的供电电源G1和G2是变压器或者高压进线回路，任一条出线都可以从母线获得G1或G2的电能；由于各出线负荷功率不一定相等，应尽量使负荷平均分配于母线上。同时每条回路都装有断路器和隔离开关，紧靠母线的隔离开关通常叫做母线隔离开关，靠近出线的隔离开关通常称作线路隔离开关。

（2）单母线接线优点有很多，如接线简单、设备少、投资小、运行保护方便、有利于扩建等等。但其可靠性和灵活性差，尤其是当母线或母线隔离开关故障或检修时必须断开它的所有电源，以至于与之连接的所有电力装置均停止工作。基于这些，这种接线方式常用于只有一台变压器出线回路数不多的变电站。

2 双母线接线方式

（1）双母线有Ⅰ母和Ⅱ母两条母线，每条出线都通过一只断路器和两只隔离开关与母线连接，两段母线通过两个隔离开关和一个断路器连接。

（2）双母线接线的的优点是供电可靠、调度灵活、便于扩建等等，因此在变电站中应用广泛。但是由于这种接线使用设备多，特别是隔离开关的数量，配电装置复杂，投资较多，通常在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，尤其是当母线出现故障的时候，需要在很短的时间内切换较多电源和负荷，容易发生误操作。