線路保護(hù)電壓切換插件燒毀原因

摘 要：電壓互感器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設(shè)備，它直接影響變電站的測量、測量的準(zhǔn)確性和繼電保護(hù)和自動裝置的安全運(yùn)行。電壓開關(guān)插件的燒毀，會使全站保護(hù)裝置失壓，擴(kuò)大了事故范圍的嚴(yán)重后果。本文介紹了某110kV變電站的電壓開關(guān)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(guān)鍵詞：電壓切換；插件；燒毀

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)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(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行方式靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)得到廣泛采用。當(dāng)線路在兩條母線切換運(yùn)行時，為保證保護(hù)、測控和計量等裝置采集的二次電壓與一次相對應(yīng)，必須設(shè)置電壓切換裝置。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于施工、設(shè)計、設(shè)備質(zhì)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(yùn)行中的保護(hù)裝置失去電壓，可能造成保護(hù)裝置的誤動或拒動。因此，在各級繼電保護(hù)運(yùn)行管理規(guī)程中，都明確規(guī)定了系統(tǒng)一次設(shè)備倒閘操作時，應(yīng)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(jié)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(yīng)防護(hù)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(diǎn)。

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(jìn)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(fù)荷功率不一定相等，應(yīng)盡量使負(fù)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(guān)，緊靠母線的隔離開關(guān)通常叫做母線隔離開關(guān)，靠近出線的隔離開關(guān)通常稱作線路隔離開關(guān)。②單母線接線優(yōu)點(diǎn)有很多，如接線簡單、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行保護(hù)方便、有利于擴(kuò)建等等。但其可靠性和靈活性差，尤其是當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)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(guān)與母線連接，兩段母線通過兩個隔離開關(guān)和一個斷路器連接。②雙母線接線的的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠、調(diào)度靈活、便于擴(kuò)建等等，因此在變電站中應(yīng)用廣泛。但是由于這種接線使用設(shè)備多，特別是隔離開關(guān)的數(shù)量，配電裝置復(fù)雜，投資較多，通常在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作，尤其是當(dāng)母線出現(xiàn)故障的時候，需要在很短的時間內(nèi)切換較多電源和負(fù)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(yùn)行方式靈活、供電可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。雙母線接線的母差保護(hù)可根據(jù)間隔母線閘刀輔助接點(diǎn)位置自動計算每段母線上的差流，從而實(shí)現(xiàn)母差保護(hù)的選擇性。

2 該變電站故障概況

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

在該變電站擴(kuò)建的110kV535線路間隔電氣安裝工作全部結(jié)束當(dāng)天，由該變電站當(dāng)值運(yùn)行人員對該線路間隔一次設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收。在驗(yàn)收5351刀閘時，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)5351刀閘合閘不到位，要求基建調(diào)試人員加以消缺。緊接著又驗(yàn)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(hù)室535線路保護(hù)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(hù)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(yùn)行方式未變，基建調(diào)試人員在該變電站辦理了工作開工手續(xù)后，反復(fù)檢查確認(rèn)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(hù)屏后的裝置直流電源空氣開關(guān)和交流電壓空氣開關(guān)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(hù)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(hù)裝置電壓切換回路，如圖2所示。其切換動作原理為：當(dāng)線路接在Ⅰ母時，Ⅰ母刀閘的常開輔助觸點(diǎn)閉合，1YQJ1、1YQJ2繼電器帶電動作，繼電器常開輔助觸點(diǎn)1YQJ1、1YQJ2閉合，Ⅱ母刀閘的常開輔助觸點(diǎn)開斷、常閉輔助觸點(diǎn)閉合，確保2YQJ1、2YQJ2繼電器為復(fù)歸狀態(tài)，繼電器常開輔助觸點(diǎn)2YQJ1、2YQJ2不閉合，此時輸入保護(hù)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(kuò)建的110kV535線路間隔電氣安裝工作全部結(jié)束時，保護(hù)裝置已具備運(yùn)行條件。當(dāng)時#1TV在運(yùn)行，當(dāng)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(diǎn)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(diǎn)1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2同時閉合，使得110kVI母線運(yùn)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(hù)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(diào)試后未將1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2繼電器復(fù)歸，繼電器常開輔助觸點(diǎn)1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2均閉合，安裝時110kV540線保護(hù)裝置屏后的直流電源空氣開關(guān)處于斷開狀態(tài)，1YQJ1、1YQJ2、2YQJ1、2YQJ2電壓切換繼電器的不能復(fù)歸，當(dāng)時#1TV在運(yùn)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(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良或切換插件電源消失的情況下，保護(hù)裝置不會失壓。

4.1 技術(shù)措施

①相關(guān)人員在新建間隔設(shè)備調(diào)試前應(yīng)了解變電站的運(yùn)行方式，特別對于雙母線接線的變電站中，在一條母線運(yùn)行、一條母線熱備用（母線TV在運(yùn)行）的方式下進(jìn)行一、二次設(shè)備調(diào)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(yùn)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(diào)試人員在安裝電壓切換插件前，應(yīng)做好危險點(diǎn)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(hù)裝置的聯(lián)系，安裝前斷開保護(hù)裝置直流電壓空氣開關(guān)，更換后合上保護(hù)裝置直流電壓空氣開關(guān)，人為對電壓切換繼電器進(jìn)行觸發(fā)復(fù)歸。③保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家應(yīng)本著對電力系統(tǒng)用戶高度負(fù)責(zé)的原則，對出廠的電壓切換插件從技術(shù)角度嚴(yán)格把關(guān)，確保電壓切換插件上的各種元件可靠動作，切忌將調(diào)試完畢未復(fù)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(rèn)真落實(shí)“四不放過”的原則，要求繼電保護(hù)調(diào)試人員詳細(xì)學(xué)習(xí)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(yán)格控制現(xiàn)場作業(yè)流程，防范作業(yè)指導(dǎo)書編制流于形勢的現(xiàn)象。③落實(shí)安全獎懲制度，對此次異常的責(zé)任人將加以責(zé)任追究，給予一定的經(jīng)濟(jì)處罰。

5 結(jié)束語

對于新建變電站或變電站新建間隔，現(xiàn)場施工調(diào)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(diào)試人員一定要嚴(yán)格執(zhí)行電力安全工作規(guī)程，做好危險點(diǎn)分析和事故預(yù)想，涉及到二次回路的更要嚴(yán)格執(zhí)行繼電保護(hù)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