摘要 雙母線接線方式有著供電可靠、調度靈活、擴建方便、便於試驗等優點，但當母線故障或檢修時，隔離開關進行倒換操作時，容易發生一次、二次設備的誤操作事故，特別是容易發生電壓互感器二次回路反充電事故。本文針對一起典型事故，從電氣設計以及運行維護上防範電壓互感器二次回路反充電事故的措施進行了闡述。
關鍵詞 雙母線；電壓互感器；反充電；配置
中圖分類號 TM451 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)11-0025-02
0 引言
在各級繼電保護運行管理規程中，都明確規定了係統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設備反充電。所謂反充電就是在倒閘操作過程中，由於操作不認真或操作票有誤，造成雙母線帶電的電壓互感器二次回路，與不帶電的電壓互感器二次回路相並聯，其後果是使帶電的電壓互感器二次回路空氣開關跳開，繼而造成所有運行線路的交流二次回路電壓消失。這是因為電壓互感器相當於一個內阻極小的電壓源，在正常情況下電壓互感器二次負載是計量表計的電壓線圈和繼電保護及自動裝置的電壓線圈，其阻抗很大、工作電流很小，相當於變壓器空載運行，故電壓互感器二次空氣開關容量很小，一般為1A。假設不帶電的電壓互感器一次對地阻抗為106Ω，則反應到二次回路的阻抗為Z2=106 /22002 =0.207 Ω(2200為母線電壓互感器一次與二次之變比)，那麼在反充電過程中，會產生很大的電流(I=100/0.207A=483A)，將運行的另一組電壓互感器二次空氣開關跳開，對所有運行的繼電保護裝置產生影響。如電壓互感器二次空氣開關跳不開，還會造成人身和設備損壞事故。因此，各類電氣人員都需要認真防範電壓互感器二次回路反充電事故。
1 事故經過
某變電站220kV一次接線為雙母線帶旁路方式，事故前運行方式為正常運行方式，220kV線路1在正母線運行，如圖1所示。運行值班人員執行線路1正母線刀閘檢修相關操作任務，即220kV線路1開關由正母線運行倒至副母線運行，220kV正母線改為母線檢修，在操作至將220kV電壓切換開關由“斷開”位置切換至“投入”位置，拉開母聯開關時，220kV正、副母線電壓互感器二次空氣開關跳開，220kV保護裝置全部交流二次回路失壓，並造成了兩條220kV線路誤動作跳閘。
2 原因分析
手動進行電壓切換有兩種方式：一種是切換開關在切換過程中，保護裝置將瞬間失去電壓，在切換前，應先停用該線路上所有電壓保護，這種切換方式不會造成反充電，但需要停用保護，在實際運行中已不使用；另一種是切換開關在切換過程中，保護裝置不會失去電壓，保護不需要停用，但是兩組電壓互感器二次回路要並聯。
電壓互感器二次回路並聯同樣有兩種形式，一種是電壓切換開關BK由“斷開”打至“投入”位置，如圖2所示。因母聯開關及其兩側刀閘在合閘位置，其相應輔助接點在閉合狀態，則切換繼電器QJ勵磁，其常開接點閉合後，兩組電壓互感器二次回路電壓並聯。
另一種是雙母線運行的開關的兩側母線刀閘同時運行時(刀閘雙跨)，刀閘輔助接點1G、2G動作，使1YQJ、2YQJ勵磁，其常開接點閉合使兩組電壓互感器短時並聯，也可以保證保護裝置不失電，如圖3所示。
這兩種形式的電壓互感器二次回路並聯，必須保證兩組電壓互感器二次回路都帶有正常電壓，如果一組帶電，一組不帶電，則不允許二次回路並聯。
那麼兩組電壓互感器二次回路並聯怎樣操作呢？由於正、副母線電壓互感器的實際特性不完全一致，致使二次回路電壓有壓差，如果靠刀閘輔助接點或電壓切換繼電器的接點來切換二次回路電壓，頻繁操作可能使其接點燒損，導致接觸不良或粘連(接觸不良可能造成保護二次回路失壓誤動，粘連可能造成電壓互感器二次回路並聯)。而電壓切換開關BK接點容量大，不會發生接點燒損現象，二次回路並聯後，刀閘輔助接點或電壓切換繼電器的接點就在等電位上並聯，不存在接點燒損或粘連現象，所以在倒母線操作之前，應先將電壓切換開關BK由“斷開”打至“投入”位置。
在這起事故中，實際操作操作是先將母差保護方式切換，熱倒母線，再將電壓切換開關從“斷開”位置切至“投入”位置，母聯開關改冷備用，電壓互感器改冷備用。
從以上分析可以看出，電壓切換開關BK應在熱倒前投入“投入”位置，在倒排結束、母聯開關斷開之前投至“斷開”位置，但值班員在倒排後將電壓互感器二次回路並聯，此時拉母聯開關，正母線電壓互感器失電，由於母聯開關輔助接點斷開要滯後於母聯開關，也就是在母聯開關輔助接點斷開之前，正母線電壓互感器已經失電，這樣就造成副母線電壓互感器通過二次回路對正母線電壓互感器反充電，由於電流非常大，副母線電壓互感器二次回路空氣開關跳開，造成兩條母線二次回路電壓全部失去，致使220kV線路跳閘(因交流失壓時，有區外故障，保護啟動，導致保護誤動出口跳閘)。