一起电压互感器二次回路反充电事件分析及防范策略

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文章编号：1004－289X（2020）01－0073－04

一起电压互感器二次回路反充电事件分析及防范策略

李海疆，朱展翔

（中国联合工程有限公司，浙江

摘

杭州310000）

要：分析了某地区电网一起PT二次电压回路反充电事件经过，根据事故期间异常信号，查找到故障点。提出改进措施，并建议在变电站典型操作票中增加相关的检查及操作步骤，消除潜在的安全隐患，极大地提高倒闸操作中的电网安全运行水平。关键词：PT；反充电；粘连；典型操作票中图分类号：TM451

文献标识码：B

AnAccidentandPreventionofPTＲeverseChargeofVoltage

TransformerSecondaryCircuit

LIHai-jiang，ZHUZhan-xiang

（ChinaUnitedEngineeringCorporationLimited，Hangzhou310000，China）

Abstract：AnaccidentandpreventionofPTreversechargeofvoltagetransformerisanalyzed．Onthebasisofab-findinginversechargingfaultlocationareintroduced，andanti-inversechargepreventivemeasuresnormalsignals，

whichcaneliminatethepoten-aregiven．Checkingandaddingsomeordersintheoperationordersareputforward，tialsecurityriskandimprovetheoperationlevelofthepowersystemoperation．

Keywords：voltagetransformer，reversecharge，adhesion，operationorder1

引言

线路进行冲击。运维人员在倒闸操作过程中，由

于操作不认真造成110kV母线电压异常等情况发生。

运维人员将运行于110kV正母线的所有间隔

拉开110kV母联开关，正常均倒至副母线运行后，

但异常情况发情况下此时应是110kV正母线失电，

110kV副母线二次电压同时消失，110kV各间隔生，

保护装置失压。经现场运维人员检查，发现110kV正、副母线PT二次空开跳开；而且在空开合上后，副母线二次电压恢复，但已经停役的正母线二次也存在了电压。

电压互感器反充电，不仅会导致保护装置闭锁

（失效）、误动或拒动，还会造成二次回路向一次系统反充电，在停役的一次设备上产生高电压，严重威

［1－3］

。胁到电网的安全运行和检修人员的人身安全本文详细剖析了一起反充电事故案例，分析了发生

异常情况下母线电压的变化及异常信号，进一步找最后根据此次事件的二次回路图，分析反出故障点，

提出了防范策略，并提出在变电站典型操充电过程，

作票中增加了相关的操作及检查步骤，对电网安全

运行具有重要的借鉴意义。

3异常情况及故障点分析

2事件经过

2019年5月13日晚，220kVA变电站进行110kVB线路投产工作，启动方案中变电站空出110kV正母线，利用110kV母联开关对B线间隔及

根据整个事件过程出现的异常信号及异常现

可分成两个阶段，即异常阶段一（110kV副母线象，

二次失压）和异常阶段二（110kV正母线电压异常）。

743.1

异常阶段一

将异常情况分成两个阶段。异常阶段一18：59－19：29。

图1A站倒排后110kV系统接线方式

图2A站110kV正母线二次电压采样图

图3A站110kV副母线二次电压采样图

“110kV母联开关由运行改冷备用”操作过程中，

拉开110kV母联开关后，出现下述异常信号：110kV副母线二次空开动作动作#1主变第一套保护PT断线动作#1主变第一套保护装置报警动作#1主变第二套保护PT断线动作#1主变第二套保护装置报警动作

《电气开关》（2020．No．1）

#2主变第一套保护PT断线动作

#2主变第一套保护装置报警动作#2主变第二套保护PT断线动作#2主变第二套保护装置报警动作

各出线间隔保护装置报警动作

正常情况下，

操作人员拉开110kV母联开关后，

110kV正母线二次电压归0kV，而此次操作过程中，

拉开母联开关的同时造成110kV副母线压变二次空开跳开，主变及110kV出线间隔保护装置均失压告警。

3.2异常阶段二

异常阶段二19：29－20：01。

经运维人员检查发现，

110kV副母线二次失压系副母线PT二次空开跳开引起，

合上110kV副母线PT二次空开后，

110kV副母线电压恢复正常，然而此时110kV正母线二次电压却出现异常。

110kV副母线PT二次空开合上后信号如下：110kV副母线二次空开动作复归#1主变第一套保护PT断线复归#1主变第一套保护装置报警复归#1主变第二套保护PT断线复归#1主变第二套保护装置报警复归#2主变第一套保护PT断线复归#2主变第一套保护装置报警复归#2主变第二套保护PT断线复归

#2主变第二套保护装置报警复归

各出线间隔保护装置报警复归

运行人员将110kV副母线压变二次空开合上，虽然阶段一中异常信号消失，但是已经停役的110kV正母线却恢复电压，这是第二个异常情况。3.3

故障点排查

将时间追溯到拉开110kV母联开关之前，可以寻找到此次事故的故障根源。

18：59分，倒排操作中（拉开110kV母联开关之前），

相关信号如下：110kVC线间隔倒排信号：

C线付母闸刀位置合闸

C线ＲCS－941A切换继电器同时动作动作C线正母线闸刀位置分闸

C线ＲCS－941A切换继电器同时动作复归110kVD线间隔倒排信号：

D线付母闸刀位置合闸

D线ＲCS－941A切换继电器同时动作动作

《电气开关》（2020．No．1）

D线正母线闸刀位置分闸

从上述信号我们不难看出，

220kVA站D线间隔在倒排后

“切换继电器同时动作”信号未复归，但这并没有引起操作人员的注意，

而该信号恰恰反映了设备操作后二次回路的异常。说明D间隔母线闸刀二次辅助接点切换不到位，

存在粘连现象，导致在拉开110kV母联开关后，

带电正常运行的110kV副母线PT二次回路与不带电的110kV正母线PT

二次回路并列，在反充电电流的作用下，造成异常阶段一过程中110kV正、

副母线PT二次空开因过载跳闸，

导致正常运行间隔失压报警。在异常阶段二中，

110kV副母线PT二次空开合上后，

副母线二次电压恢复正常，但由于D间隔正母线闸刀二次辅助接点切换不到位，

110kV正、副母线二次回路仍通过D间隔正、

副母线闸刀辅助节点二次并列，

故出现了副母线二次电压恢复的同时，导致已经停用的正母线二次电压仍然存在。

20：01在查明故障原因后，检修人员将D间隔

粘连的辅助节点打开后，正母线二次电压才恢复正常。

4

二次回路反充电危害及防范策略

4.1

二次回路反充电及其危害

图4

D线保护测量电压切换回路图

如图4所示，在间隔倒排操作，出现正、副母线

线闸刀跨接时，

D线间隔1G、2G常开触点闭合切换继电器励磁，

1YQJ1、2YQJ1常开触点闭合发出“切换继电器同时动作”告警信号，

1YQJ6、1YQJ7、2YQJ6、2YQJ7常开触点闭合保护和测量回路二次

75

电压并列。

当PT发生反充电时会造成很大的反充电流，

造成在PT二次空开过载跳闸，影响运行设备继电保护装置正常运行，

造成保护误动；同时由于接点通过电流较大，

可能造成接点烧毁；如PT二次未跳开则将会在一次侧产生高电压，

造成人员伤亡和设备损坏事故。

下面就以PT变比为Ki=110/槡3/0.1/槡3，（110kV压变为例），

A相电压互感器为例进行简单的分析，

其反充电原理图如图5所示。图5

反充电原理图

图5中停役110kV正母线，若线路间隔正、副

母线闸刀辅助节点粘连，

则此时副段母线PT的二次回路电压通过1YQJ6触点，

2YQJ6触点和2ZKK空开向正母线PT反送，造成事故。由图4可知二次回路倒送I母线A相PT的一次电压为100/槡3×Ki=63.5kV，此电压将在正母线一次设备上产生一个电容电流。假设此电容电流为12mA，

则其在二次回路将产生6mA×Ki=6mA×1100=13.2A的电流。此时通过空开1ZKK和2ZKK的电流为该电流加上全部的负载电流，所以引起1ZKK和2ZKK因过载跳闸（额定电流一般4A左右）。

4.2防范策略

为了保证在倒排操作过程中隔离开关辅助触点

及切换继电器动作的正确性，

防止电压互感器二次反充电事故的发生，

提出以下几点策略：（1）按要求在拉开母联开关前断开先停役母线电压互感器二次空开，取下三相计量熔丝，最后再断

开母联开关，

则不会形成反充电回路，能够有效防止76

反充电事故的发生；送电顺序则相反。目前运维工

区倒闸典型操作票仍有未按此原则的情况，需及时进行修改。

（2）倒闸操作过程中增加相关检查步骤。倒闸操作过程中，

运维人员要加强对切换设备的监视［4］

，

若发现“母线电压互感器并列”或“切换继电器同时动作”

告警信号，应立即暂停操作进行检查，必要时安排检修人员进行检查处理，避免因闸刀辅助接点切换不良或粘连造成电压二次回路非正常并

列，

引起反充电现场发生。（3）加强设备维护，在设备定期维护项目中增

加相关二次辅助接点的检查维护，

确保倒闸操作过程中，

二次辅助接点能可靠切换。同时，操作人员在操作过程中应认真仔细、严格按照操作步骤进行操作，避免操作不认真及操作顺序错误造成异常事故发生。

针对此次事件，绘制了母线停役倒闸操作流程图，其中虚线框图表示新增操作步骤，如图6所示。

图6停役母线倒闸操作典票流程图

5结论

这起事件是一起倒排倒闸操作过程中，母线闸

刀辅助接点切换不到位引起的反充电事件。本文对事故的经过进行介绍，

对事件异常阶段及原因进行详细分析，

并提出了相应的防范措施。电压互感器反充电为频发电网安全隐患事件，

因此我们必须引起足够的重视，

认真防范此类事件发生。参考文献

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2013（7）：30－35．收稿日期：2019－05－28

作者简介：李海疆（1976－），男，高级工程师，主要从事发电厂和变电站电气

设计工作；

朱展翔（1993－），男，助理工程师，主要从事发电厂和变电站电气设计工作。

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪（上接第65页）

及其运行状态进行综合管理，实现温度监测信息的

管理与分析，

通过监控系统的预警与报警功能，提高监测系统的有效性和电气设备运行的可靠性。

参考文献

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