劉岳

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司阜寧縣供電分公司 江蘇 阜寧 224400）

引言

實際生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場中，因母排接線方式不同、廠家設(shè)計思路各異等原因，二次電壓并列和切換回路的實現(xiàn)方式并不完全統(tǒng)一，給現(xiàn)場作業(yè)人員實時掌控運行風險帶來了一定的困難，對現(xiàn)場作業(yè)人員的技能素質(zhì)提出了較高的要求。針對此問題，全面分析電壓并列和切換回路的工作原理，理清現(xiàn)場作業(yè)注意事項，形成相應(yīng)的應(yīng)用策略，指導現(xiàn)場作業(yè)人員行為，降低作業(yè)風險。

1 繼電保護二次電壓切換問題

1.1 電壓切換繼電器復位回路斷線

某220kV變電站220kV配電裝置采用雙母線單分段接線方式，三段母線正常并列運行。線路保護電壓切換回路與上述原理一致，電壓切換回路采用雙位置繼電器接點。而“切換繼電器同時動作”信號采用單位置繼電器接點。原運行在Ⅱ母線的一回220kV線路間隔倒換至Ⅰ母線運行時，Ⅱ母線電壓切換繼電器復位回路斷線，導致電壓切換繼電器2YQJ4—2YQJ7復位線圈無法得電斷開自身常開接點，Ⅰ、Ⅱ母線電壓切換繼電器常開接點同時閉合，使得電壓切換回路誤并列。因其電壓切換繼電器同時動作信號回路使用的2YQJ1失電后自動復位，常開接點斷開，不能觸發(fā)“切換繼電器同時動作”告警信號，致使二次電壓回路長期并列而無法被發(fā)現(xiàn)[1]。

某日，該變電站220kVⅠ、Ⅲ母線分段斷路器間隔電流互感器爆炸，母線差動保護正確動作切除Ⅰ、Ⅲ段母線。因該出線間隔二次電壓回路并列，造成Ⅱ母線TV通過二次電壓回路對Ⅰ母線TV及Ⅰ母線反充電，Ⅱ母線TV二次電壓總空氣開關(guān)斷開，使得運行在Ⅱ母線的電源線路保護無法采集到系統(tǒng)電壓，已進入故障處理程序的距離保護Ⅲ段動作，造成全站停電。該案例中母線差動保護動作切除Ⅰ母線瞬間，Ⅰ母線失電，Ⅱ母線TV開始通過二次電壓回路向Ⅰ母線反充電。因電壓互感器是一種小容量、大變比的降壓變壓器，在一次側(cè)無電源、二次側(cè)反充電的情況下，由于其阻抗從二次側(cè)看非常小，將產(chǎn)生很大的充電電流，從而致使Ⅱ母線TV二次電壓總空氣開關(guān)斷開[2]。

1.2 電壓并列切換開關(guān)投入方式錯誤

某220kV變電站220kV配電裝置采用雙母線接線方式，兩段母線正常并列運行。某日，為配合檢修工作陪停220kVⅠ母線。因母線電壓并列裝置并列切換開關(guān)投入“自動”位置（即“并列”位置，二次電壓并列與否由母線連接開關(guān)斷路器及其兩側(cè)隔離開關(guān)輔助接點自動控制），母線連接開關(guān)斷路器輔助接點切換與主觸頭分合存在20～30ms延時，母線連接開關(guān)斷路器斷開過程中，Ⅰ母線已斷電，Ⅰ、Ⅱ母線電壓并列回路延時斷開，造成Ⅱ母線TV通過二次電壓并列回路對Ⅰ母線TV及Ⅰ母線反充電，Ⅱ母線TV二次電壓總空氣開關(guān)斷開，運行在Ⅱ母線上的間隔保護裝置及母線保護屏裝置相繼發(fā)出“TV斷線”告警。該案例的主要事故原因是操作人員不熟悉電壓并列回路的原理，對電壓并列回路的運行風險和注意事項沒有足夠的認識，忽略了一次側(cè)開關(guān)設(shè)備固有動作特性對二次設(shè)備運行的影響，錯誤地將并列裝置投入“自動（并列）”控制模式。其次要原因是操作人員倒閘操作業(yè)務(wù)技能水平不足，在Ⅰ母線停電操作過程中，在Ⅰ母線TV二次側(cè)電壓空氣開關(guān)未斷開、TV與二次電壓小母線未隔離的情況下，即斷開Ⅰ母線所有開關(guān)及母線設(shè)備，違反了變壓器類設(shè)備停電操作先低壓后高壓的基本原則。造成此次事故的原因較多，一是操作人員設(shè)備狀態(tài)檢查不到位，旁路斷路器間隔Ⅰ母線隔離開關(guān)輔助接點未切換，倒換至Ⅱ母線運行后，Ⅰ、Ⅱ母線電壓切換繼電器同時動作，未被操作人員及時發(fā)現(xiàn)并處置，造成二次電壓回路并列；二是倒閘操作步驟次序錯誤，斷開Ⅰ母線所有開關(guān)前未斷開Ⅰ母線TV二次側(cè)電壓空氣開關(guān)，將Ⅰ母線TV與二次電壓小母線隔離[3]。

2 應(yīng)用策略研究

2.1 接線要求

保證電壓切換主回路與信號回路的一致性，防范母線電壓切換繼電器同時動作而未被發(fā)現(xiàn)。如果電壓切換回路中同時存在單位置繼電器和雙位置繼電器，出線（或變壓器）間隔母線隔離開關(guān)輔助接點不切換、電壓切換繼電器接點粘連、雙位置繼電器復位線圈掉電等原因都有可能致使Ⅰ、Ⅱ母線電壓切換繼電器常開接點同時閉合，造成Ⅰ、Ⅱ母線TV二次電壓回路誤并列。此時，如果“切換繼電器同時動作”信號回路，即采用單位置繼電器和雙位置繼電器信號回路相與的方式，能夠可靠及時觸發(fā)告警，正確處置后可以避免反充電事故[4]。

2.2 并列裝置位置要求

正常運行時嚴禁將并列裝置并列切換開關(guān)BQK投入“并列（或自動）”位置，防范因斷路器設(shè)備固有特性造成的反充電事故。兩段母線正常運行時，無論一次側(cè)是否并列，一般二次電壓回路保持分列運行。如并列切換開關(guān)BQK投入“自動（或并列）”位置，母線連接開關(guān)（分段）閉合后，二次電壓小母線自動并列。母線故障切除其中一段母線時，因母線聯(lián)絡(luò)（分段）斷路器輔助接點滯后于主觸頭切換，存在運行母線TV二次側(cè)向故障母線瞬時反充電的隱患，將造成事故范圍擴大[5]。

3 結(jié)語

分析變電站常用二次電壓并列、切換回路的工作原理，并結(jié)合事故案例理清了生產(chǎn)現(xiàn)場易導致事故發(fā)生的隱患點和注意事項，最后總結(jié)確定了電壓并列、切換回路在設(shè)計和運行階段的一些應(yīng)用策略，并進行詳細解析，為變電站生產(chǎn)現(xiàn)場實際應(yīng)用提供參考。