220kvpt反充電回路的形成分析

1、<p>　　220kVPT反充電回路的形成分析</p><p>　　摘要：在《電業(yè)安全工作規(guī)程》以及系統(tǒng)內(nèi)各級運(yùn)行管理規(guī)范中，都明確規(guī)定了PT一次倒閘操作時，應(yīng)特別注意防止PT二次回路向一次側(cè)反充電。但反充電事故時有發(fā)生，歸根結(jié)底，是運(yùn)行或檢修人員沒有從根本上了解反充電回路的形成。本文結(jié)合電力運(yùn)行的實(shí)例，分析現(xiàn)在220kV變電站常用的PT回路，針對PT二次回路存在的安全隱患進(jìn)行分析，使運(yùn)行或檢修人員從根

2、本上了解反充電回路的形成及危害。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：PT并列 反充電 </p><p><b>　　1 前 言 </b></p><p>　　現(xiàn)在運(yùn)行220kV變電站多為雙母線接線，具有供電可靠、調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。但這種接線所用設(shè)備多，在運(yùn)行中隔離開關(guān)操作相對復(fù)雜，且需配置專用的二次電壓并列及切換回路以適應(yīng)保護(hù)需要，使得保護(hù)

3、及自動化系統(tǒng)復(fù)雜化。若電壓并列或切換回路出現(xiàn)異常（裝置本身異常、運(yùn)行方式異常），會造成PT二次側(cè)向一次側(cè)反充電，使得PT二次小空開跳開或保險(xiǎn)熔斷，保護(hù)裝置失去交流電壓，造成保護(hù)誤動?，F(xiàn)以常見的雙母接線PT二次回路為例，分析PT二次反充電回路的形成及應(yīng)采取的防范措施。 </p><p>　　2為什么PT二次給一次反充電，會使PT二次空開跳閘？ </p><p>　　這是因?yàn)殡妷夯ジ衅飨喈?dāng)于一

4、個內(nèi)阻極小的電壓源，在正常情況下電壓互感器二次負(fù)載是計(jì)量表計(jì)的電壓線圈和繼電保護(hù)及自動裝置的電壓線圈，其阻抗很大、工作電流很小，相當(dāng)于變壓器空載運(yùn)行，故電壓互感器二次空氣開關(guān)容量很小，一般為1A。假設(shè)不帶電的電壓互感器一次對地阻抗為1MΩ，則反應(yīng)到二次回路的阻抗為Z2=1000000/（2200）2=0.207Ω （2200為母線電壓互感器一次與二次之變比），那么在反充電過程中，會產(chǎn)生很大的電流I=100/0.207A=483A，將運(yùn)行

5、的另一組電壓互感器二次空氣開關(guān)跳開，造成PT二次小空開跳開或保險(xiǎn)熔斷，保護(hù)裝置失去交流電壓，造成保護(hù)誤動。如果電壓互感器二次空氣開關(guān)跳不開，還會造成人身和設(shè)備損壞事故。因此，各類電氣人員都需要認(rèn)真防范電壓互感器二次回路反充電事故。 </p><p>　　3 PT反充電一般包括以下兩種情況： </p><p>　　3.1 PT并列回路造成的反充電。 </p><p>

6、　　PT并列回路如圖1： </p><p>　　1ZKK1，2ZKK1為PT二次空開，1GWJ，2GWJ為PT一次倒閘的二次重動接點(diǎn)，它的狀態(tài)是和PT一次隔刀狀態(tài)一致的，即PT一次隔刀合上，GWJ也隨之接通；PT一次隔刀分開，GWJ也隨之分開。YQJ為PT二次并列接點(diǎn)，當(dāng)并列把手合上時YQJ接通。 </p><p>　　PT并列回路造成的反充電常見的有兩種情況： </p>&

7、lt;p>　?。ㄒ唬┮淮蜗到y(tǒng)未并列，直接將二次系統(tǒng)并列。 </p><p>　　此情況多發(fā)生在倒閘操作前，沒有合母聯(lián)開關(guān)及其刀閘，直接將二次PT并列轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“并列”位置。 </p><p>　　可能出現(xiàn)后果：由于兩段母線一次電壓不平衡，加之電壓互感器內(nèi)阻極小，可能導(dǎo)致電壓二次回路出現(xiàn)很大的環(huán)流，熔斷運(yùn)行PT的二次保險(xiǎn)或使空開跳閘，使得運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置、電度表等設(shè)備交流失壓，甚

8、至導(dǎo)致低壓、距離或復(fù)合電壓等基于電壓量判據(jù)的保護(hù)誤動；如果此時PT二次保險(xiǎn)或空開沒有斷開，則可能導(dǎo)致PT本體設(shè)備損壞。 </p><p>　?。ǘ㏄T并列回路中沒有重動環(huán)節(jié)。 </p><p>　　此種情況多發(fā)生在一次系統(tǒng)已經(jīng)并列，按照操作順序，將PT并列開關(guān)置“并列”位置，令二次側(cè)正常并列，然后斷開待檢修PT二次空開，接著拉開其一次隔刀，準(zhǔn)備檢修PT時。 </p><

9、;p>　　可能出現(xiàn)的后果：如果待檢修PT的二次熔斷器或空氣開關(guān)沒有可靠斷開，則環(huán)流可能會導(dǎo)致另一組運(yùn)行PT的空開跳閘，導(dǎo)致運(yùn)行母線二次失壓；若運(yùn)行PT的二次保險(xiǎn)或空開沒被沖斷，則可能造成運(yùn)行PT產(chǎn)生的二次電壓經(jīng)并列后的電壓回路反送至待檢修PT一次，導(dǎo)致待檢修PT本體損壞，甚至造成待檢修PT帶電，危及檢修人員安全。 </p><p>　　3.2電壓切換回路引起的反充電 </p><p>

10、;　　電壓切換回路原理交流電壓切換繼電器大多采用自保持方式，隔離刀閘提供一常開、一常閉兩對輔助接點(diǎn)，采用這種繼電器的目的是確保一次刀閘輔助接點(diǎn)接觸不良或直流電源消失的情況下，繼電器仍然能保持在原有位置，保護(hù)裝置不會失壓。但同時也帶來一個弊端，即繼電器復(fù)歸線圈不正確動作的情況下，會引起TA二次并列現(xiàn)象。下面以現(xiàn)場應(yīng)用較多的南瑞繼保公司CZX-12R型操作繼電器裝置中的雙位置切換繼電器為例說明電壓切換原理，如圖 所示。 </p>

11、<p>　　當(dāng)線路接在Ⅰ（Ⅱ）母上時，Ⅰ（Ⅱ）母刀閘的常開輔助接點(diǎn)閉合，1（2）YQJ1、1（2）YQJ2、1（2）YQJ3繼電器動作，1（2）YQJ4、1（2）YQJ5、1（2）YQJ6、1（2）YQJ7磁保持繼電器也動作，且自保持。Ⅱ（Ⅰ）母刀閘的常閉接點(diǎn)將2（1）YQJ4、2（1）YQJ5、2（1）YQJ6、2（1）YQJ7復(fù)歸，1（2）XD亮，指示保護(hù)裝置的交流電壓由Ⅰ（Ⅱ）母TV接入，1（2）YQJ1、1（2）Y

12、QJ2、1（2）YQJ3為不帶保持的繼電器，主要用在發(fā)“切換繼電器同時動作”等瞬時信號上，1（2）YQJ4、1（2）YQJ5、1（2）YQJ6、1（2）YQJ7為磁保持繼電器，接點(diǎn)串在失靈、母差、線路等保護(hù)交、直流回路中，作為電壓切換及運(yùn)行方式判別用。當(dāng)兩組隔離閘刀均閉合（倒母線過程中刀閘雙跨）時，則1XD、2XD均亮，指示保護(hù)裝置的交流電壓由Ⅰ、Ⅱ母TV提供，同時1YQJ1、2YQJ1接點(diǎn)閉合發(fā)“切換繼電器同時動作”信號。電壓切換繼電

13、器操作箱中的繼電器動作后，相應(yīng)接點(diǎn)閉合，如圖2所示。當(dāng)母線側(cè)刀閘合在Ⅰ母線上時，1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7常開接點(diǎn)將屏頂小母線Ⅰ母電壓切換</p><p>　　（一）電壓切換回路投入運(yùn)行前需檢查YQJ狀態(tài)。 </p><p>　　若Ⅰ、Ⅱ母YQJ的都未復(fù)歸的情況下就將裝置投入運(yùn)行，會引起PT二次并列，如圖 。1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7與2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7繼電

14、器常開接點(diǎn)都閉合，使帶電的Ⅰ母電壓互感器二次回路與不帶電的Ⅱ母電壓互感器二次回路并接，導(dǎo)致Ⅰ母線電壓互感器通過二次回路向Ⅱ母電壓互感器反充電，電壓互感器二次回路過負(fù)荷導(dǎo)致電壓切換插件燒毀，環(huán)流會導(dǎo)致PT的空開跳閘，導(dǎo)致運(yùn)行母線二次失壓。 　?。ǘ┠嘎?lián)未合間隔出現(xiàn)閘刀雙跨。 </p><p>　　某變電站220kV系統(tǒng)為雙母帶旁路接線方式，工作當(dāng)天運(yùn)行方式為220kVⅠ母線運(yùn)行，Ⅱ母線熱備用，工作任務(wù)為220k

15、V新上一個間隔調(diào)試。220kV新上保護(hù)裝置二次電壓已經(jīng)接火，但一次設(shè)備的調(diào)試工作還沒結(jié)束，保護(hù)人員認(rèn)為閘刀調(diào)試工作已結(jié)束，沒有及時將保護(hù)裝置中電壓切換插件拔出，也未斷開保護(hù)裝置直流控制電源。閘刀調(diào)試人員由于不清楚電壓切換回路原理，繼續(xù)調(diào)220kV新間隔Ⅰ、Ⅱ母閘刀。在調(diào)試過程中，兩把閘刀同時合上，如圖1所示。母線側(cè)刀閘1G、2G同時啟動1YQJ、2YQJ動作，兩組切換繼電器同時動作，兩組母線TV通過YQ插件實(shí)現(xiàn)二次并列，發(fā)生反充電事故。

16、 </p><p><b>　　4.案例分析 </b></p><p>　　2011年10月18日17：37分左右， 220kV某變電站全站失電。原因分析為Ⅰ線214-1刀閘故障，#1母線母差動作正確。但是#2母線PT二次快速小開關(guān)跳閘。當(dāng)#1母線母差動作跳掉214線時，II母線電流突然增大，保護(hù)裝置檢測電壓為零，滿足保護(hù)裝置動作要求，II線距離保護(hù)動作。這是一起典型

17、的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不正確造成事故擴(kuò)大的案例。下面來分析為什么#2母線PT二次快速小開關(guān)會跳閘。 </p><p>　　圖3為事故變電站PT并列控制回路。就地檢查4QK處于遠(yuǎn)方分列位置，并列燈未亮，但YQJ接點(diǎn)為合位。原來運(yùn)行人員就地操作4QK至遠(yuǎn)方分列位置，并列燈熄滅，運(yùn)行人員就認(rèn)為裝置處于分列運(yùn)行了。由圖可見，4QK至遠(yuǎn)方分列位置后，YQJ復(fù)歸線圈并未接通，還需要遠(yuǎn)方操作“遠(yuǎn)方分列”使遠(yuǎn)方分列接點(diǎn)動作，才能將YQJ

18、復(fù)歸，使裝置分列運(yùn)行。所以220kV兩條母線PT二次實(shí)際處于并列運(yùn)行，當(dāng)#1母線失壓時，造成二次給一次反充電，使#2母線PT二次快速小開關(guān)跳閘。 </p><p>　　如何為防止類似事件再次發(fā)生？筆者建議：就地并列指示燈的點(diǎn)亮和熄滅要改為和YQJ狀態(tài)一致。大部分廠家的設(shè)計(jì)如圖3所示，發(fā)“并列”信號燈串接在YQJ繼電器動作線圈回路，和復(fù)歸回路沒有關(guān)系。指示燈熄滅只是分列運(yùn)行的必要條件，不是充分條件。在發(fā)生非正常并列

19、或在繼電器有故障的情況下可能會對運(yùn)行人員造成誤導(dǎo)，耽誤隱患排查及事故處理。同時，在遠(yuǎn)方增加“并列運(yùn)行”光字牌。 </p><p><b>　　5 防范對策 </b></p><p>　?。?）目前現(xiàn)場PT并列裝置及電壓切換裝置均采用了自保持的電壓切換繼電器，目的是確保一次刀閘輔助接點(diǎn)接觸不良的情況下，保護(hù)裝置不會失壓。但同時也帶來了一個弊端，即在復(fù)歸圈動作不可靠的情況

20、下，若繼電器自保持，則PT 將出現(xiàn)二次并列現(xiàn)象。因此，必須要求在繼電器校驗(yàn)完畢后，保護(hù)人員測量兩組帶保持的YQJ繼電器，確保只有一組電壓切換繼電器動作。 </p><p>　?。?） 應(yīng)采用正確的繼電器校驗(yàn)方法，即采用與運(yùn)行方式完全相同的情況下進(jìn)行繼電器校驗(yàn)，對于南瑞公司CZX-12A操作箱，不能單獨(dú)校驗(yàn)動作圈和復(fù)歸圈，否則，回路分壓將使試驗(yàn)值不符合實(shí)際，應(yīng)將動作圈和復(fù)歸圈負(fù)電連在一起進(jìn)行校驗(yàn)，確保一組YQJ動作

21、時，復(fù)歸另一組YQJ繼電器。 </p><p>　?。?） 二次通電試驗(yàn)時，應(yīng)可靠斷開至電壓互感器二次側(cè)的回路，恢復(fù)時應(yīng)測量核對。 </p><p>　?。?） 運(yùn)行人員投入停運(yùn)PT二次保險(xiǎn)時，應(yīng)測量下口，確認(rèn)下口不帶電后，方可投入PT二次保險(xiǎn)，避免PT反充電的發(fā)生。 </p><p>　　規(guī)程上每一條規(guī)定，往往背后都蘊(yùn)含著深刻的內(nèi)涵，都是事故教訓(xùn)的結(jié)晶。因此，現(xiàn)場

22、工作中，一定要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程，理解規(guī)程要求的重要性，掌握正確的試驗(yàn)方法，切實(shí)對現(xiàn)場的安全起到把關(guān)作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　1 鄒建偉，“雙母線接線二次電壓切換回路異常分析”，云南電力技術(shù)，2008年2期 </p><p>　　2 唐駿，“雙母線接線二次電壓切換回路異常分析”，安全用電，2010年