摘 要：電壓互感器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設備，它直接影響變電站的測量、測量的準確性和繼電保護和自動裝置的安全運行。電壓開關插件的燒毀，會使全站保護裝置失壓，擴大了事故范圍的嚴重后果。本文介紹了某110kV變電站的電壓開關故障，通過對燒毀故障的查找和分析，找出了切換插件燒毀故障的原因。

關鍵詞：電壓切換；插件；燒毀

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0096-02

引 言

變電站雙母線主接線方式由于具備結構簡單、運行方式靈活、擴建方便等特點，在電力系統(tǒng)得到廣泛采用。當線路在兩條母線切換運行時，為保證保護、測控和計量等裝置采集的二次電壓與一次相對應，必須設置電壓切換裝置。然而在實際應用中，由于施工、設計、設備質量和人員的誤操作等因素，往往造成二次電壓通過電壓切換回路向一次反充電，反充電過程中，會產(chǎn)生極大的電流，燒毀電壓切換裝置，使運行中的保護裝置失去電壓，可能造成保護裝置的誤動或拒動。因此，在各級繼電保護運行管理規(guī)程中，都明確規(guī)定了系統(tǒng)一次設備倒閘操作時，應特別注意防止電壓互感器二次回路向一次反充電。本文首先介紹了變電站母線接線方式，然后結合具體案例，分析雙母線接線方式中出現(xiàn)的電壓切換插件燒毀原因，并提出相應防護措施。

1 變電站母線接線方式

變電站母線常見的接線方式主要有2種，單母線接線和雙母線接線，下面簡要介紹這2種接線方式的特點。

1.1 單母線接線方式

①單母線接線的供電電源G1和G2是變壓器或者高壓進線回路，任一條出線都可以從母線獲得G1或G2的電能；由于各出線負荷功率不一定相等，應盡量使負荷平均分配于母線上。同時每條回路都裝有斷路器和隔離開關，緊靠母線的隔離開關通常叫做母線隔離開關，靠近出線的隔離開關通常稱作線路隔離開關。②單母線接線優(yōu)點有很多，如接線簡單、設備少、投資小、運行保護方便、有利于擴建等等。但其可靠性和靈活性差，尤其是當母線或母線隔離開關故障或檢修時必須斷開它的所有電源，以至于與之連接的所有電力裝置均停止工作?；谶@些，這種接線方式常用于只有一臺變壓器出線回路數(shù)不多的變電站。

1.2 雙母線接線方式

①雙母線有Ⅰ母和Ⅱ母兩條母線，每條出線都通過一只斷路器和兩只隔離開關與母線連接，兩段母線通過兩個隔離開關和一個斷路器連接。②雙母線接線的的優(yōu)點是供電可靠、調度靈活、便于擴建等等，因此在變電站中應用廣泛。但是由于這種接線使用設備多，特別是隔離開關的數(shù)量，配電裝置復雜，投資較多，通常在運行中隔離開關作為操作電器，容易發(fā)生誤操作，尤其是當母線出現(xiàn)故障的時候，需要在很短的時間內切換較多電源和負荷，容易發(fā)生誤操作。

雙母線接線是變電站一種常見的接線方式，具有運行方式靈活、供電可靠性高等優(yōu)點。雙母線接線的母差保護可根據(jù)間隔母線閘刀輔助接點位置自動計算每段母線上的差流，從而實現(xiàn)母差保護的選擇性。

2 該變電站故障概況

某變電站110kV側一次主接線方式為雙母線帶旁路，如圖1所示。當時運行方式為110kVⅠ母線運行，110kVⅡ母線熱備用（110kV#2TV為運行狀態(tài)）。

在該變電站擴建的110kV535線路間隔電氣安裝工作全部結束當天，由該變電站當值運行人員對該線路間隔一次設備進行驗收。在驗收5351刀閘時，運行人員發(fā)現(xiàn)5351刀閘合閘不到位，要求基建調試人員加以消缺。緊接著又驗收5352刀閘，在5352刀閘合閘過程的同時（此時5351刀閘仍然處于合閘狀態(tài)），保護室535線路保護裝置處立刻冒出濃煙和難聞氣味，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電壓切換插件燒毀。為了不影響535線路間隔送電，使用正在安裝的110kV540線路間隔保護裝置上的電壓切換插件替換燒毀的電壓切換插件。

3d后，變電站運行方式未變，基建調試人員在該變電站辦理了工作開工手續(xù)后，反復檢查確認110kV540線路間隔的5401刀閘和5402刀閘均處于分閘狀態(tài)，同時斷開110kV540線路保護屏后的裝置直流電源空氣開關和交流電壓空氣開關后，開始安裝廠家郵寄的新電壓切換插件，在緊固插件過程中，110kV540線路保護裝置處冒出濃煙。經(jīng)檢查，同樣發(fā)現(xiàn)電壓切換插件燒毀。

3 變電站電壓切換插件燒毀原因分析

110kV線路保護裝置電壓切換回路，如圖2所示。其切換動作原理為：當線路接在Ⅰ母時，Ⅰ母刀閘的常開輔助觸點閉合，1YQJ1、1YQJ2繼電器帶電動作，繼電器常開輔助觸點1YQJ1、1YQJ2閉合，Ⅱ母刀閘的常開輔助觸點開斷、常閉輔助觸點閉合，確保2YQJ1、2YQJ2繼電器為復歸狀態(tài)，繼電器常開輔助觸點2YQJ1、2YQJ2不閉合，此時輸入保護裝置交流電壓為Ⅰ母電壓。線路接在Ⅱ母上時切換動作原理相同。

（1）該變電站擴建的110kV535線路間隔電氣安裝工作全部結束時，保護裝置已具備運行條件。當時#1TV在運行，當5351刀閘和5352刀閘同時在合閘狀態(tài)時，5351刀閘和5352刀閘常開輔助觸點同時閉合，同時啟動1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2繼電器，切換繼電器同時動作，繼電器常開輔助觸點1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2同時閉合，使得110kVI母線運行的#1TV二次電壓通過電壓切換回路對#2TV反充電，造成電壓切換插件通過的電流過載發(fā)熱，燒毀電壓切換插件。

（2）在安裝110kV540線路保護裝置電壓切換插件工作前，未通電檢查電壓切換繼電器的工作狀態(tài)。正巧廠家郵寄的電壓切換插件調試后未將1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2繼電器復歸，繼電器常開輔助觸點1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2均閉合，安裝時110kV540線保護裝置屏后的直流電源空氣開關處于斷開狀態(tài)，1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2電壓切換繼電器的不能復歸，當時#1TV在運行，#1TV二次電壓同樣通過電壓切換回路再次對#2TV反充電，造成電壓切換插件通過的電流過載發(fā)熱，燒毀電壓切換插件。

4 防范措施

目前現(xiàn)場使用的電壓切換裝置均采用了自保持的電壓切換繼電器，目的是確保一次隔離開關輔助接點接觸不良或切換插件電源消失的情況下，保護裝置不會失壓。

4.1 技術措施

①相關人員在新建間隔設備調試前應了解變電站的運行方式，特別對于雙母線接線的變電站中，在一條母線運行、一條母線熱備用（母線TV在運行）的方式下進行一、二次設備調試工作，一定要可靠斷開電壓回路，最好能將熱備用母線TV退出運行。防止在二次電壓回路未斷開的情況下，2條母線刀閘同時合閘現(xiàn)象的發(fā)生。②現(xiàn)場調試人員在安裝電壓切換插件前，應做好危險點分析、安全措施，自接線端子排處徹底斷開電壓二次回路與保護裝置的聯(lián)系，安裝前斷開保護裝置直流電壓空氣開關，更換后合上保護裝置直流電壓空氣開關，人為對電壓切換繼電器進行觸發(fā)復歸。③保護裝置生產(chǎn)廠家應本著對電力系統(tǒng)用戶高度負責的原則，對出廠的電壓切換插件從技術角度嚴格把關，確保電壓切換插件上的各種元件可靠動作，切忌將調試完畢未復歸至原始狀態(tài)的“半成品”交付用戶，以免造成現(xiàn)場不必要的損失和安全事故。

4.2 組織措施

①認真落實“四不放過”的原則，要求繼電保護調試人員詳細學習電壓切換裝置的切換原理，熟悉電壓切換裝置的動作過程。②加大對施工現(xiàn)場的安全檢查，嚴格控制現(xiàn)場作業(yè)流程，防范作業(yè)指導書編制流于形勢的現(xiàn)象。③落實安全獎懲制度，對此次異常的責任人將加以責任追究，給予一定的經(jīng)濟處罰。

5 結束語

對于新建變電站或變電站新建間隔，現(xiàn)場施工調試人員往往安全意識不足，容易忽視潛在的事故隱患。因此，在現(xiàn)場工作中，調試人員一定要嚴格執(zhí)行電力安全工作規(guī)程，做好危險點分析和事故預想，涉及到二次回路的更要嚴格執(zhí)行繼電保護安全措施票，以確?，F(xiàn)場工作安全，避免不必要的事故發(fā)生。

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收稿日期：2018-5-13