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35kV系統(tǒng)雙母線TV二次電壓非正常并列事故原因分析及防范措施

文檔作者：王永勝，蘇智東，韓海英文檔來源：烏蘭察布電業(yè)局		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月11日
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內(nèi)蒙古電力技術(shù)
INNER MONGOLIA E1 ECTRIC POWER 20 1 2年第30卷第4期
35 kV系統(tǒng)雙母線TV二次電壓非正常并列
事故原因分析及防范措施
王永勝，蘇智東，韓海英
(烏蘭察布電業(yè)局，內(nèi)蒙古鳥蘭察布012000)
摘要：針對35 kV系統(tǒng)雙母線電壓互感器二次電壓切換不成功造成插件燒毀的故障，結(jié)
合電壓切換原理，分析了事故原因是由于刀閘輔助接點不通，使雙位置繼電器不能可靠復(fù)歸，
造成兩Tv二次電壓非正常并列，引發(fā)事故。提出應(yīng)盡量避免雙母線分列運行，加強對刀閘輔
助接點的維護以及考慮采用單位置繼電器等防范措施。
關(guān)鍵詞：35 kV系統(tǒng)；雙母線；電壓切換；單相接地；二次電壓并列；雙位置繼電器
文獻標志碼：B
文章編號：1008—6218(2012)04—0104—03
Cause Analysis and Preventive
Abnormal C0ncatenation
Measures of TV Secondary Voltage
in 3 5 kV Double-bus System
Wang Yongsheng，Su Zhidong，Han Haiying
(Ulanqab Power Bureau．Inner Mongolia Ulanqab 012000)
Abstract：For the fault of plug-burning result from voltage transformer secondary
voltage switch unsuccessful in 35 kV double—bus system，combining of the voltage switch
principle，the paper analyzed the cause of the fault，which is disconnected switch auxiliary
contacts connected failure，results in the two position relay can't return reliably and the
two voltage transformers secondary voltage non-norm al concatenation， and than leaded to
the fault． In the paper，some preventive measures were proposed finally， preventing from
the double—bus separated operation，improving maintain of the disconnected switch auxiliary
contacts and considering of using the single position relay．
Key words：35 kV system； double-bus； voltage switch； single phase grounding；
secondary voltage concatenation；two position relay
0 引言
電壓切換裝置主要用于采用雙母線接線方式
的變電站內(nèi)繼電保護、測控和電能表等二次設(shè)備電
壓回路切換。通常，220 kV及以上的變電站，110 kV
側(cè)和220 kV側(cè)系統(tǒng)采用雙母線接線方式，但也存在
少數(shù)35 kV側(cè)系統(tǒng)采用雙母線接線方式的情況。正
常情況下，為了使繼電保護裝置所接的電壓互感器
(以下簡稱Tv)二次電壓回路與保護元件所在母線
一致，裝置的電壓回路需在母線刀閘操作的同時也
進行切換。實踐操作中，由于直流操作電源故障、
隔離開關(guān)接觸不良或轉(zhuǎn)換不到位等原因，造成電壓
切換失敗或電壓互感器二次回路非正常并列、電壓
二次回路失壓等故障。
文獻 1對220 kV系統(tǒng)電壓切換繼電器同時動作
造成的事故進行了分析，并提出了相應(yīng)的防范措
f收稿日期】2012—03—20
l作者簡介J王永勝(1972一)，男，內(nèi)蒙古人，學士，高級一1 程師，從事繼電保護 l 作。
2012年第30卷第4期 永勝，等：35 kV系統(tǒng)雙母線TV二次電壓非正常并列事故原因分析及防范措施 105
施。多數(shù)關(guān)于電壓切換的文獻都是針對220 kV或
1 10 kV系統(tǒng)分析的，35 kV系統(tǒng)的此類問題未被關(guān)
注，但35 kV系統(tǒng)雙母線的電壓切換問題有其特殊
性。由于35 kV系統(tǒng)中性點不接地，當發(fā)生單相接
地短路后，不能切除故障，而是允許系統(tǒng)帶故障運
行1～2 h。35 kV系統(tǒng)雙母線分列運行，其中一段母
線帶單相接地故障運行，此時若發(fā)生2個TV二次電
壓并列情況，并列處會產(chǎn)生較大的壓差，燒毀電壓
切換插件。因此，本文主要針對35 kV系統(tǒng)中電壓
切換問題進行分析探討。
1 電壓切換原理
電壓切換有手動控制和自動控制兩種方式，現(xiàn)
階段廣泛采用自動控制方式。自動切換方式原理
是利用隔離開關(guān)輔助觸點控制中問繼電器進行，利
用中間繼電器的觸點實現(xiàn)電壓回路的自動切換。
控制中間繼電器有兩種方式：對于采用有2個啟動
線圈的雙位置繼電器，中間繼電器可以采用隔離開
關(guān)的雙輔助觸點，即采用本隔離開關(guān)的開觸點和另
1個隔離開關(guān)的開觸點去啟動雙位置繼電器；對于
采用1個啟動線圈的單位置繼電器，采用隔離開關(guān)
的輔助觸點直接啟動切換繼電器 。雙位置繼電器
有2個線圈：工作線圈和復(fù)歸線圈。電壓切換原理
見圖1、圖2所示。電壓切換繼電器回路如圖1所
示，電壓切換接點聯(lián)系圖見圖2所示。圖1中，當
G1—1接通時，G1—2斷開，工作線圈帶電，繼電器觸
點閉合并自保持直到G1—2接通。G1—2接通后復(fù)歸
線圈帶電，觸點才改變當前狀態(tài)，保持在斷開狀
態(tài)。如果遇到直流電源消失情況，由于沒有激勵量
施加在復(fù)歸線圈上，繼電器的觸點不改變狀態(tài)，因
此不會造成交流失壓故障，可有效地防止因電壓斷
線引起的保護裝置誤動 。
當I段母線隔離開關(guān)觸點接通正電時(G1—1閉
合)，第一組切換繼電器1YQJ1和1YQJ2動作(見圖
1)，觸點1YQJ1、1~QJ2(見圖2)閉合，保護裝置接至
I段母線TV；同理，當Ⅱ段母線隔離開關(guān)觸點接通
正電時(G2—1閉合)，保護裝置接至Ⅱ段母線TV。
2 事故實例分析
2．1 事故概況
某220 kV變電站35 kV系統(tǒng)采用雙母線接線方
式。故障前運行方式：312母聯(lián)斷路器在斷開狀態(tài)，
7D33 G1-1 7D34 1Y~QJ 7D58
圈1 電壓切換繼電器回路
圖2 電壓切換接點聯(lián)系
雙母線分列運行，如圖3所示。2011—04—13，360高
梨線L2相發(fā)生電纜頭接地事故，同時353高開線電
壓切換裝置著火，燒壞電壓切換插件。
I段母線
Ⅱ段母線 312
高 高
梨 開
線 線
圖3 某220 kV變電站35 kV系統(tǒng)主接線示意圖
后臺SOE報文記錄：2011—04—12T15：35：22，高
開線切換繼電器同時動作信號發(fā)生；
2011—04—13T10：24：40，高開線切換繼電器同時動
作信號消失。
從報文記錄可以看出：360高梨線L2相電纜頭
接地后，切換繼電器(采用雙位置繼電器)動作導(dǎo)致
35 kV I段、Ⅱ段母線TV二次回路非正常并列，電
壓切換插件燒毀。
進一步分析兩Tv二次回路并列原因：發(fā)現(xiàn)
353—2刀閘的分位接點沒有復(fù)歸，順著回路查找，
353—2刀閘機構(gòu)箱內(nèi)的端子上353—2分位的接線虛
接(復(fù)歸線圈沒有帶電)，重新壓接良好后，切換繼
電器同時動作信號消失。
1 — 2 — 2 5— 6一 一 聊
內(nèi)蒙古電力技術(shù) 2012年第30卷第4期
2．2 原因分析
因為切換繼電器采用的是雙位置繼電器(雙線
圈繼電器)，工作線圈帶電繼電器觸點閉合后，不會
因為線圈失電而返回，而是需要在復(fù)歸線圈上施加
電壓，繼電器觸點才能返回。本次事故中，353—2刀
閘已經(jīng)斷開，但位置接點沒接通，復(fù)歸線圈沒有帶
電，切換繼電器2YQj1—1沒有返回，而353—1刀閘在
合位，故1YQ1—1j也動作，造成I段、Ⅱ段母線TV
二次回路非正常并列，引發(fā)事故，如圖4所示。
35 kVI段母線 35 kV1I段母線
圖4 兩段母線Tv二次電壓非正常并列事故示意
35 kV高梨線L2相電纜頭接地，即發(fā)生了中性
點不接地系統(tǒng)單相接地故障，不同于大接地系統(tǒng)，
發(fā)生單相接地后沒有短路電流回路，中性點電壓由
原來的0上升為相電壓，故障相電壓變?yōu)?，非故障
相電壓上升為線電壓，系統(tǒng)線電壓仍然對稱，因此
對系統(tǒng)的正常工作沒有影響，系統(tǒng)帶故障運行。Ⅱ
段母線TV的二次電壓變?yōu)榫€電壓，這時L1、L2、L3
相電壓分別為100 V、0 V、100 V；因為312母聯(lián)斷路
器是分位狀態(tài)，I段母線電壓正常，I段母線TV的二
次回路Ll、L2、L3相電壓分別為57．7 V、57．7 V、57．7
v。圖5為發(fā)生單相接地故障時的電壓相量圖。
這種情況下，兩段TV并列就會在并列處產(chǎn)生一
圖5 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時電壓相■圖
個較大的壓降，L2相壓降達到57．7 V，致使電壓切換
插件燒毀。
3 防范措施
通過對本次事故的分析，提出以下幾點防范措
施：
(1)當35 kV系統(tǒng)采用雙母線接線方式時，應(yīng)
盡量避免兩段母線分列運行方式。
(2)加強對后臺報文反映的異常狀態(tài)的監(jiān)視
工作，尤其在倒閘操作后，應(yīng)重點關(guān)注相關(guān)報文內(nèi)
容。
(3)加強對刀閘輔助接點的13常維護，或者采
用質(zhì)量好的隔離開關(guān)輔助觸點，提高隔離開關(guān)輔助
觸點的工作可靠性。
(4)雙位置繼電器因能夠有效防止電壓回路
失壓而取代了單位置繼電器，但同時也帶來可能造
成Tv二次回路非正常并列的事故隱患。由于35
kV系統(tǒng)保護多數(shù)配置電流保護裝置，因此電壓切換
失敗或電壓回路失壓的影響程度相比大電流系統(tǒng)
小得多，可以考慮采用單位置繼電器。
4 結(jié)束語
電壓切換功能在電力系統(tǒng)繼電保護裝置中起
著非常重要的作用，通過對電壓切換原理以及事故
原因的分析可以看出，切換裝置能否切換成功及可
靠復(fù)歸，不僅依靠裝置的合理設(shè)計，還必須依靠正
確的運行管理和13常維護。運行人員和繼電保護
工作人員應(yīng)加強對電壓切換工作的重視程度，及時
關(guān)注運行指示燈及后臺報文反映的異常狀態(tài)，避免
二次回路非正常并列引起的電壓切換插件損壞事
故。
參考文獻：
[1]宗秀紅，王煉，王世祥．電壓切換回路的隱患分析[JJ．電力
系統(tǒng)保護與控制，2008，36(20)：69—71．
[2】國家電網(wǎng)公司人力資源部．繼電保護[M】．北京：中國電力
版社，2011：241—243．
【3】丁翼．電壓切換回路的故障與分析[J1．常州工學院學報，
2009，4(22)：30—33．
編輯：郭 昆

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