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摘要:从倒闸过程中发生的220kV#1、#2母线电压互感器二次空开跳闸原因入手，介绍二次电压切换回路的构成, 分析保护失压后的影响，阐述在倒闸操作过程中应当注意的问题，提出防止电压互感器二次回路反充电措施，对以后同类型倒闸操作防止二次空开跳闸起到了一定的借鉴作用。
关键词: 双母线接线; 电压互感器; 电压二次反充电
Abstract: from the gate of the fall occurred in the process of 220 kV # 1, # 2 bus voltage transformer second empty open trip the reasons for the start, secondary voltage switching introduced the structure of the circuit, this paper analyzes the influence of pressure loss protection after, this paper illustrates the fall in the process of operating attention shall be paid to the problem, put forward to prevent the secondary circuit voltage transformer the charging measures, with type down after operating prevent the empty open a trip of certain reference.
Keywords: double bus wiring; The voltage transformer; Voltage secondary the charge
中图分类号：TM714.2文献标识码：A 文章编号：
2010年3月17日，某企业某变电站220kV#1、#2母线电压互感器二次空开跳闸，致使220kV母线上运行的全部线路保护及母线保护失压，相应的距离保护被迫退出，线路失去主保护，只有线路后备保护的零序电流保护在运行，系统存在很大风险。通过分析原因，消除隐患，提出相应的防范措施。
该变电站220kV主接线方式为双母线接线，电压互感器采用电容分压式电压互感器。所有220kV线路保护交流电压均取自母线电压互感器二次电压，线路保护操作箱使用CZX-12R1，其电压切换回路如图G-1所示。当天，该站值班员需要将220kV#1母线由运行转检修。操作过程中，当把运行在220kV #1母线上的所有线路开关倒至#2母线运行后，在断开220kV母联2012开关时，发现220kV所有线路保护及母线保护失压，检查发现220kV #1、#2母线电压互感器二次空开均已跳闸。下面具体分析220kV母线电压互感器二次空开跳闸的原因，并说明防止此类事故应采取的措施。
1220kV #1、#2母线电压互感器二次空开跳闸原因
1.1通过原理图分析220kV母线电压互感器二次开关跳闸原因
图1线路保护操作箱CZX-12R1电压切换回路图
某变电站大量选用CZX-12R1操作箱，这种操作箱采用磁保持的电压切换继电器，只要得以励磁动作，这种磁保持的继电器在复归线圈收到返回命令动作之前都将一直保持励磁，目的是在一次刀闸常开辅助接点接触不良的情况下，保护装置不会失压，但同时也带来一个弊端，在复归线圈动作不可靠或动作回路接触不良或该回路断线、电源消失等情况，返回命令将不能正常工作。在复归线圈不动作时，若磁保持继电器保持在自保持，则电压互感器将出现二次并列现象。
根据图1可知，线路保护操作箱CZX-12R1电压切换回路图中磁保持继电器1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7用于切换220kV #1母线电压，2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7用于切换220kV #2母线电压。其中，n208端子接串入线路的220kV #1母线刀闸常开辅助接点，用于驱动1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持继电器；n190端子接串入线路的220kV #1母线刀闸常闭辅助接点，用于使1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持继电器返回。同理，n209、 n210分别串接入线路的220kV #2母线刀闸常开辅助接点及线路的220kV #2母线刀闸常闭辅助接点，分别使2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7动作和返回。当220kV线路开关由220kV #1母线运行倒至#2母线运行时，若出现接入n190端子的辅助接点接触不良或该回路断线、电源消失等情况时，返回命令将不能正常工作，由于1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7是磁保护继电器，将保持在原来的动作状态，故220kV #1母线电压依然接入该线路保护。220kV线路开关倒至#2母线后，#2母线刀闸常开辅助接点动作，常闭接点返回，故2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7动作，将#2母线电压切入该线路保护装置。此时该线路操作箱将使220kV #1、#2母线二次并列。
使用220kV #1、2母线母联2012开关断开220kV #1空载母线后，由于此时220kV #1母线一次不带电，使得220kV #2母线电压互感器二次绕组通过并列点经220kV #1母线电压互感器二次绕组向一次反充电。由于220kV#1母线电压互感器一次分压电容阻抗折算到电压互感器二次的阻抗很小，此时二次充电电流在反充电时会在一次侧产生很大的反充电电流，从而造成220kV #1、#2母线电压互感器二次空开跳闸。
1.2、通过参数定量分析220kV #1、#2母线电压互感器二次空开跳闸原因
某变电站220kV母线为双母线接线，母线电压互感器采用TYD220/ -0.01H电容分压式电压互感器，其原理接线图如图2所示。
（图G-2）电容分压式电压互感器原理接线图
图2 电容分压式电压互感器原理接线图
通过查阅相关设备的说明书以及技术资料，知道：C1＝11110ＰＦ，Ｃ2＝131220ＰＦ，第一组二次绕组容量为100VA，电压互感器一次额定电压 ，二次额定电压 。下面根据上述220kV母线电压互感器参数定量具体分析说明220kV母线电压互感器第一组二次绕组向一次反充电时，其二次空开为什么会跳闸。
（1）由已知参数计算中压变压器变比：
设C1上的电压为UC1，C2上的电压为UC2，则有：
UC1+UC2=kV
代入C1、C2参数联立上面两式求得UC2=9.91 kV。
中压变压器变比即为UC2除以二次额定电压Ue2，即：
（2）计算C2折算到二次的阻抗 ：
（3）計算二次绕组额定阻抗：已知绕组二次额定容量为Se2为100VA，则：
由于 ，即C2电容折算到二次侧的阻抗比二次允许阻抗小40.6倍，反充电时在一次侧产生的电流至少达到二次额定电流的40.6倍。可见，该220kV母线电压互感器第一组二次绕组向一次反充电时，220kV电压互感器二次空开必然跳闸。
2 保护失压影响分析
2.1220kV线路保护失压后的影响
某变电站220kV线路都是只装有一相电压互感器，该电压互感器二次电压仅用于线路开关同期合闸操作，而220kV线路保护采用的交流电压均取自母线电压互感器二次电压。对于配置两套纵联距离保护的220kV线路保护，当220kV 母线电压互感器二次空气小开关跳开后，线路保护失压，相应的距离保护被迫退出，这些220kV线路在此期间处于无主保护运行，只有后备保护的零序电流保护在运行，存在较大的风险。
2.2220kV母线保护失压后的影响
220kV母线保护在交流失压时表明该母线保护的复合电压闭锁元件已开放，此时如果母差保护存在差流，保护将误出口。
3 结论
1、220kV #1、#2母线二次电压互感器空开跳闸是由于带电运行的220kV#2母线电压互感器二次向停电的220kV＃１母线电压互感器一次反充电造成的。
2、类此情况今后应采取的防范措施：在用220kV #1/#2母线母联2012开关断开空母线前，应先断开220kV待停母线电压互感器二次空开，防止通过该待停母线电压互感器二次向一次反充电，再操作断开220kV #1/#2母线母联2012开关。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词: 双母线接线; 电压互感器; 电压二次反充电
Abstract: from the gate of the fall occurred in the process of 220 kV # 1, # 2 bus voltage transformer second empty open trip the reasons for the start, secondary voltage switching introduced the structure of the circuit, this paper analyzes the influence of pressure loss protection after, this paper illustrates the fall in the process of operating attention shall be paid to the problem, put forward to prevent the secondary circuit voltage transformer the charging measures, with type down after operating prevent the empty open a trip of certain reference.
Keywords: double bus wiring; The voltage transformer; Voltage secondary the charge
中图分类号：TM714.2文献标识码：A 文章编号：
2010年3月17日，某企业某变电站220kV#1、#2母线电压互感器二次空开跳闸，致使220kV母线上运行的全部线路保护及母线保护失压，相应的距离保护被迫退出，线路失去主保护，只有线路后备保护的零序电流保护在运行，系统存在很大风险。通过分析原因，消除隐患，提出相应的防范措施。
该变电站220kV主接线方式为双母线接线，电压互感器采用电容分压式电压互感器。所有220kV线路保护交流电压均取自母线电压互感器二次电压，线路保护操作箱使用CZX-12R1，其电压切换回路如图G-1所示。当天，该站值班员需要将220kV#1母线由运行转检修。操作过程中，当把运行在220kV #1母线上的所有线路开关倒至#2母线运行后，在断开220kV母联2012开关时，发现220kV所有线路保护及母线保护失压，检查发现220kV #1、#2母线电压互感器二次空开均已跳闸。下面具体分析220kV母线电压互感器二次空开跳闸的原因，并说明防止此类事故应采取的措施。
1220kV #1、#2母线电压互感器二次空开跳闸原因
1.1通过原理图分析220kV母线电压互感器二次开关跳闸原因
图1线路保护操作箱CZX-12R1电压切换回路图
某变电站大量选用CZX-12R1操作箱，这种操作箱采用磁保持的电压切换继电器，只要得以励磁动作，这种磁保持的继电器在复归线圈收到返回命令动作之前都将一直保持励磁，目的是在一次刀闸常开辅助接点接触不良的情况下，保护装置不会失压，但同时也带来一个弊端，在复归线圈动作不可靠或动作回路接触不良或该回路断线、电源消失等情况，返回命令将不能正常工作。在复归线圈不动作时，若磁保持继电器保持在自保持，则电压互感器将出现二次并列现象。
根据图1可知，线路保护操作箱CZX-12R1电压切换回路图中磁保持继电器1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7用于切换220kV #1母线电压，2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7用于切换220kV #2母线电压。其中，n208端子接串入线路的220kV #1母线刀闸常开辅助接点，用于驱动1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持继电器；n190端子接串入线路的220kV #1母线刀闸常闭辅助接点，用于使1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持继电器返回。同理，n209、 n210分别串接入线路的220kV #2母线刀闸常开辅助接点及线路的220kV #2母线刀闸常闭辅助接点，分别使2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7动作和返回。当220kV线路开关由220kV #1母线运行倒至#2母线运行时，若出现接入n190端子的辅助接点接触不良或该回路断线、电源消失等情况时，返回命令将不能正常工作，由于1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7是磁保护继电器，将保持在原来的动作状态，故220kV #1母线电压依然接入该线路保护。220kV线路开关倒至#2母线后，#2母线刀闸常开辅助接点动作，常闭接点返回，故2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7动作，将#2母线电压切入该线路保护装置。此时该线路操作箱将使220kV #1、#2母线二次并列。
使用220kV #1、2母线母联2012开关断开220kV #1空载母线后，由于此时220kV #1母线一次不带电，使得220kV #2母线电压互感器二次绕组通过并列点经220kV #1母线电压互感器二次绕组向一次反充电。由于220kV#1母线电压互感器一次分压电容阻抗折算到电压互感器二次的阻抗很小，此时二次充电电流在反充电时会在一次侧产生很大的反充电电流，从而造成220kV #1、#2母线电压互感器二次空开跳闸。
1.2、通过参数定量分析220kV #1、#2母线电压互感器二次空开跳闸原因
某变电站220kV母线为双母线接线，母线电压互感器采用TYD220/ -0.01H电容分压式电压互感器，其原理接线图如图2所示。
（图G-2）电容分压式电压互感器原理接线图
图2 电容分压式电压互感器原理接线图
通过查阅相关设备的说明书以及技术资料，知道：C1＝11110ＰＦ，Ｃ2＝131220ＰＦ，第一组二次绕组容量为100VA，电压互感器一次额定电压 ，二次额定电压 。下面根据上述220kV母线电压互感器参数定量具体分析说明220kV母线电压互感器第一组二次绕组向一次反充电时，其二次空开为什么会跳闸。
（1）由已知参数计算中压变压器变比：
设C1上的电压为UC1，C2上的电压为UC2，则有：
UC1+UC2=kV
代入C1、C2参数联立上面两式求得UC2=9.91 kV。
中压变压器变比即为UC2除以二次额定电压Ue2，即：
（2）计算C2折算到二次的阻抗 ：
（3）計算二次绕组额定阻抗：已知绕组二次额定容量为Se2为100VA，则：
由于 ，即C2电容折算到二次侧的阻抗比二次允许阻抗小40.6倍，反充电时在一次侧产生的电流至少达到二次额定电流的40.6倍。可见，该220kV母线电压互感器第一组二次绕组向一次反充电时，220kV电压互感器二次空开必然跳闸。
2 保护失压影响分析
2.1220kV线路保护失压后的影响
某变电站220kV线路都是只装有一相电压互感器，该电压互感器二次电压仅用于线路开关同期合闸操作，而220kV线路保护采用的交流电压均取自母线电压互感器二次电压。对于配置两套纵联距离保护的220kV线路保护，当220kV 母线电压互感器二次空气小开关跳开后，线路保护失压，相应的距离保护被迫退出，这些220kV线路在此期间处于无主保护运行，只有后备保护的零序电流保护在运行，存在较大的风险。
2.2220kV母线保护失压后的影响
220kV母线保护在交流失压时表明该母线保护的复合电压闭锁元件已开放，此时如果母差保护存在差流，保护将误出口。
3 结论
1、220kV #1、#2母线二次电压互感器空开跳闸是由于带电运行的220kV#2母线电压互感器二次向停电的220kV＃１母线电压互感器一次反充电造成的。
2、类此情况今后应采取的防范措施：在用220kV #1/#2母线母联2012开关断开空母线前，应先断开220kV待停母线电压互感器二次空开，防止通过该待停母线电压互感器二次向一次反充电，再操作断开220kV #1/#2母线母联2012开关。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。