一起双母线接线母线PT断线的分析

一起双母线接线母线PT断线的分析

邱香丽

云南电网有限责任公司玉溪供电局云南省玉溪市653100

摘要：在电力系统中，PT断线是一种常见的故障，一旦PT断线失压，会使保护装置的电压量发生偏差，而电压量的正确获取是距离保护、带方向闭锁以及含低电压启动元件的过流保护能否正确动作的先决条件。通过分析一起220kV双母线接线的母线PT断线故障的原因，提出相应的防范措施。

关键词：母线PT；断线；分析；措施

在电力系统中，电压互感器是十分重要的设备，它将一次侧电压转换成可控制、测量、保护等使用的二次侧标准电压。

双母线接线方式的PT二次电压的切换，双母线上的各元件的保护测量回来，是由两组电压互感器供给的，切换有两种模式。直接切换，PT二次引出线分别串于所在母线PT隔离开关和线路隔离开关的辅助触点中，在线路倒母线时，根据母线隔离开关的的拉合来切换PT电源。间接切换，PT二次引出线不通过母线隔离开关的辅助触点直接切换，而是利用母线隔离开关的辅助触点控制切换中间继电器进行切换，通过母线隔离开关的拉合启动相对应的中间继电器，达到PT电源切换的目的。

1.故障描述

220kV某变电站（220kV母线为双母线接线）后台机发“PT断线Ⅰ、BP-2C母差PT断线、220kV母差PT断线,220kV母差保护运行异常”信号，220kV第一套母差保护装置发“PT断线”信号，差动开放ⅠⅡ、失灵开放ⅠⅡ信号灯亮，220kV第二套母差保护装置“PT断线、开入变位、运行异常”信号灯亮，经现场检查220kV母线TV并列装置有异味，220KVⅠ、Ⅱ段母线电压异常，220KVⅠ母B相电压133.1kV，Ⅱ母B相5.7kV；经实际测量220KVⅠ母PT二次电压A、B、C三相电压均为正常值60V。该母线TV并列装置型号为YQX－12PS。

2.PT二次断线的特点及危害

PT 断线的特点,PT断线一般可以分为PT一次侧断线和二次侧断线，无论是哪一侧的断线，都将会使PT二次回路的电压异常。PT一次侧断线时，一种是全部断线，此时二次侧电压全无，开口三角也无电压；另一种是不对称断线，此时对应相的二次侧无相电压，不断线相二次电压不变，开口三角有压。

PT断线的现象通常表现为三相电压不平衡，装有高压熔断器的高压熔断器熔断或者二次熔断器熔断（或二次侧空气开关跳闸），故障相相电压接近或者等于0，其它相电压不变，PT断线光字牌亮，综自单元及后台机发出PT断线等相应的报文。

因断路器的低电压保护都是从电压互感器的二次侧采样，所以PT断线有可能造成断路器低电压保护动作跳闸。

3.运行情况及动作原因分析

3.1运行情况

220kVⅠ段母线处于冷备用，Ⅱ段母线正常运行。现场检查测量电压并列屏内220kVⅠ、Ⅱ段母线二次重动前、后电压：Ⅰ段母线重动前后电压都为零；Ⅱ段母线重动前电压正常，约为60V，重动后电压Ua=59.8V、Ub=2.6V、Uc=59.6V。

测量电压并列装置重动插件接点通断情况：

保护电压A相：Ⅰ母断，Ⅱ母通；保护电压B相：Ⅰ母通，Ⅱ母断；

保护电压C相：Ⅰ母断，Ⅱ母通；保护电压3Uo相：Ⅰ母通，Ⅱ母通；

计量电压A相：Ⅰ母通，Ⅱ母断；计量电压B相：Ⅰ母断，Ⅱ母通；

计量电压C相：Ⅰ母断，Ⅱ母通。

现场采取短接电压重动接点的临时措施，短接完后，220kVⅠ、Ⅱ段母线二次电压恢复正常。

3.2原因分析

发生PT并列装置内插件接点烧毁的原因：Ⅰ段母线电压互感器二次电压反充至一次侧，产生大电流，导致板件烧毁。其等效电路图如下：

图（1）电压互感器二次贿赂等效电路图图

在PT正常运行时，电压互感器二次回路等效内阻Z1、Z2很大，；在PT停运时，等效内阻Z1、Z2很小。在Ⅱ段母线电压互感器正常运行、Ⅰ段母线停运时，相当于将Ⅱ段母线电压互感器二次绕组短路，将有很大电流通过电压回路，将对装置造成损害。

发生Ⅱ段母线电压倒送到Ⅰ段母线的原因，对于该问题的分析，采用排除法：

（1）假设通过电压并列回路送，电压并列装置串接了212断路器、2121、2122隔离开关、电压并列把手7QK共4组辅助接点，若要并列回路接通，需4个接点同时接通。由于现场212断路器、2121、2122隔离开关均在分位，3组隔离开关辅助接点同时损坏且要旋转把手情况不可能发生，所以该假设不成立，电压不是从并列回路送过去的。

（2）假设电压通过281、282、201、202断路器保护装置电压切换回路送过去，这时后台应该会发出“电压切换回路同时动作”的信号（在上午Ⅰ段母线突然恢复、下午Ⅰ段母线突然消失时，并未看到相关遥信）；另一方面，若是上述4个间隔中某个间隔隔离开关辅助接点发生损坏，切换继电器同时动作，这个损坏接点也不会很巧合的在下午发生电压异常97秒后突然变好。在上午到下午电压异常时间段内，2811、2812、2821、2822、2011、2012、2021、2022隔离开关位置一直固定，并未曾有人操作过这些隔离开关，所以该假设也不成立。

（3）当上述假设都不成立时，在该时间段，所开展的工作，其特点是：装置还未调试，遥信还未接入，所有保护动作信息，遥信状态都未能反映到后台，也未能记录到保护装置上。其特征满足现场上午电压220kVⅠ段母线突然恢复，在下午电压异常是突然消失的条件。由此推论：220kV电压并列装置烧毁缺陷是由于现场二次人员施工调试时安全措施不到位，造成的一起二次设备损坏事件。

（4）发生PT二次电压反充一次侧时，PT二次电压空气开关未跳闸的原因：

查看PT二次电压空气开关参数AC230V，C6，交流电压回路容量5A

从上述信息我们可以看出，PT二次回路产生的反充电流将先超过PT并列装置交流电压回路容量，才会达到空开动作值，在这种情况下，很有可能烧毁板件后，空开仍未动作。

4.防范措施

当一次PT停运时，如果发生停运PT二次电压回路仍然有电压的话，且这个电压已到达空开下端时，切记不能合上电压二次空气开关，防止二次向一次反充电，轻则跳空开、重则烧装置。

在PT二次电压空气开关选择上，PT端子箱内二次电压空气开关不宜超过3A，各保护屏内电压空开不宜超过2A。

继电保护所储备一定数量主流设备厂家重动并列插件。

5.结语

本文通过一起某220kV某变电站双母线接线母线PT断线的事件，详细分析了母线PT断线的现象、危害及该次PT断线的原因，并针对本事件提出了相应的防范措施。

参考文献

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