1、倒闸操作引起 220kV 母线 PT 二次交流失压的原因分析及控制措施摘要:220kV 变电站在母线停电倒闸操作过程中,发生保护装置电压切换插件烧毁故障,针对故障情况,从运行技术和管理方面进行分析探讨,从中找出故障原因和防范措施。 关键词: 电气操作；电压切换插件烧毁；二次交流失压；防范措施 中图分类号： TM933.13 文献标识码： A 文章编号： 0 前言 月日。运行人员在进行 220kV 母线停电倒闸操作过程中，发生了母线二次电压失压的故障。通过对故障情况进行综合分析，找出故障的原因，总结事故处理经过以及设备现场运行情况，提出了有效的防范措施。 1 事故前运行方式 220kV变电站 2
2、20kV 母线主接线方式为双母带旁路。正常情况下，220kV 母联 2012 开关合闸运行；220kV 1M 母线带 1M 母线 221PT、#1 主变压器变高 2201 开关、#3 主变压器变高 2203 开关、丹雷甲线 2868 开关、雷平甲线 2374 开关在运行， 220kV 旁路 2030 开关热备用于 220kV 1M；220kV 2M 母线带 2M 母线 222PT、#2 主变压器变高 2202 开关、丹雷乙线 2869 开关、雷平乙线 2375 开关在运行，双母线并列运行。 （接线情况见 图 1 一次接线图） 2 故障经过 *月*日，运行值班人员进行 220kV I 母停电操作
3、，当将 220kV I 母负荷均倒换至 II 母后，断开母联 2012 开关时，220kV 旁路电压切换插件冒烟烧毁, 220kVII 母 PT 二次电压失压。中央信号控制屏 “掉牌未复归”、 “220kV 录波器”光字牌亮，220kV 2M 母线电压表电压异常；220kV 线路控制屏“呼唤值班”光字牌亮、220kV 母联控制屏：“220kV 母差保护交直流电压消失” 光字牌亮， “主变运行异常” “主变高侧 PT 回路断线” 、“安稳装置交直流电压消失” 、220kV 线路 PT 断线告警。 故障导致运行中的 220kVII 母所有保护及安全自动装置无法采样电压，失去电压判据，严重影响继电保
4、护装置动作的可靠性和准确性，危及设备的安全运行。 3 原因分析 对故障现象和电压切换装置插件损坏的部位和程度分析后初步认为，电压切换装置插件烧毁及 PT 二次失压的主要原因是 220kV I、II 母电压二次回路存在环路。在母线停电操作时，断开母联 2012 开关后，220kV I 母本应失电，但是由于 I、II 母 PT 电压二次回路存在环路，220kVII母 PT 二次回路电压通过环路引入到 220kV I 母电压小母线，又通过 I 母PT 返送到 220kV I 母上，即 220kVII 母二次回路电压通过环路由 I 母 PT低压二次侧向一次侧反充电，瞬间产生很大的励磁电流，从而烧毁部分
5、保护装置的电压切换插件及损坏 PT 二次回路。 对 220kV II 母 PT 二次回路进行检查,发现 220kV II 母 PT 刀闸辅助接点有损坏。对 220kV 旁路电压切换箱二次电压回路检查发现，220kV旁路 1 母侧隔离开关虽然拉开，但 91D1 与 91D3 接线端子仍然导通(即 I母侧隔离开关常开辅助接点未断开)，致使 I 母电压切换继电器 1YQJ 不返回，而此时由于 220kV 旁路已倒换至 II 母，其 II 母侧隔离开关常开辅助接点是闭合的，故 II 母电压切换继电器 2YQJ 带电动作，这样 220kV I 母 PT 二次电压 UA630I、Ub630I、Ue630I
6、、UL630I 和 II 母 二次电压Ua640I、Ub640I、Ue640I、UL640I 通过 I 母电压切换继电器常开接点和II 母电压切换继电器常开接点并联在一起，在 220kV 旁路电压切换装置内形成环路，当母联 2012 开关断开后，虽然 220kV I 母一次失电，但是220kVII 母 PI 二次回路电压由 220kV 旁路电压切换装置通过 220kV I 母PT 低压二次侧返送到一次侧，致使 220kV I 母带电，瞬间产生很大的励磁电流，从而烧毁 220kV 旁路电压切换插件,同时造成运行中的 220kV II母 PT 二次回路上的 PT 刀闸辅助接点发热,该辅助接点接触不
7、良,导致220kV II 母 PT 二次小母线失压。 （接线情况见图 2220kV 旁路 CZX-12 型操作箱电压切换插件内部回路） 4 事故处理 根据分析情况，进行现场检查，发现故障点有三处：220kV 旁路 1M母线刀闸辅助接点、220kV 旁路 CZX-12 电压切换插件、220kV2M PT 二次回路中的 PT 刀闸辅助接点接触不良。 针对 220kVII 母所有保护装置无法采用电压，有多个间隔失去主保护的情况，经研究后，采取了快捷有效的处理方案：先处理 220kV 旁路1M 刀闸辅助接点接触不良故障，更换 220kV 旁路 1M 刀闸辅助接点，然后更换 220kV 旁路 CZX-1
8、2 电压切换插件。合上母联 2012 开关,进行220kV1M、2M 电压并列，断开 220kV2M 母线电压空气开关1ZKK、2ZKK、3ZKK，拉开 222PT 刀闸后，对 220kV2M PT 二次回路中的 PT刀闸辅助接点进行故障处理，待 222PT 刀闸辅助接点故障处理完成，投入 222PT, 220kV1M、2M 电压分列运行，断开母联 2012 开关。 5 防范措施 51 将 220kV 线路 I、II 母线侧隔离开关辅助接点由一对接点改为双接点并联接线(即常开、常闭接点均改为双接点并联)，以增加其动作的可靠性，从而避免由于接点接触不良发生类似故障。 52 将只采用母线侧隔离开关
9、的常开接点用于电压切换启动的 CZX-12 型操作箱更换为同时采样母线侧隔离开关常开接点和常闭接点用于电压切换的 CZX-12R2 型操作箱,提高电压切换插件动作正确性。 53 根据 220kV PT 二次负载电流的大小，配置容量匹配的 PT 二次侧空气开关，在发生上述故障时，PT 二次侧空气开关能够及时动作跳闸，从而切断 PT 由低压侧向高压侧返充电时产生的励磁电流，可以有效避免人身伤亡和设备损坏事故。 54 运行人员在母线倒闸操作时，停母线前，先断开停电母线 PT 二次侧空气开关，测量停电母线 PT 二次负荷侧电压是否为零，如果电压显示到零，则说明电压二次回路切换正常，I、II 母 PT
10、二次回路电压没有并联，可以进行母线停电操作。否则，则说明 PT 二次回路电压存在并联，应查明原因并处理，故障消除后再进行操作。 55 加强对设备母线侧刀闸辅助接点的检查维护，重点检查接触部分,检查接点接触良好。母线侧刀闸辅助接点作为电压切换装置的启动接点，其动作正确性，对于二次设备能否正确采样到相对应的一次设备的状态和电气量至关重要。尤其对于失灵保护、母差保护而言，如果母线侧刀闸辅助接点不能正确动作，其后果将是极其严重的。 56 加强对电压并列的中间继电器检查与维护。保证中间继电器在断电时应保证可靠失磁复归。同时， 其触点容量应保证在电压回路故障通过短路电流时，不致发生粘连现象，以防止造成通过
11、电压互感器二次侧向一次侧母线反充电。 5.7 完善电压切换继电器监视回路。当两组电压互感器二次电压切换继电器，出现同时动作或同时失磁时，要发出报警信号。 6 结束语 本文对一起典型的因母线刀闸辅助接点故障,造成 PT 二次侧非正常并列,将二次电压返送到一次侧,导致电压切换插件烧毁事故的起因、经过、原因进行了详细的分析，并提出了可行的防范措施。电压切换回路虽然原理简单，但只有在平时运行中切实加强检查与维护，改进相关技术，才能从根本上防止类似事故的再次发生，保证保护装置安全可靠 工作。 参考文献 1朱宝林编。变电运行值班技能考核问答 北京：中国电力出版社，2008 2张全元主编。变电运行现场技术问答 北京：中国电力出版社，2003 3国家电力调度通信中心 编。电力系统继电保护使用技术问答（第二版）J.北京:中国电力出版社，1999: 109-119. 作者简介： 王一波， 1979，大学本科，变电工程师,曾从事变电运行及继电保护工作; 区洪斐， 1966，运行技师，主要从事变电运行工作。 图 1 一次接线情况 图 2220kV 旁路 CZX-12 型操作箱电压切换插件内部回路
