电压互感器操作原则及电压回路浅析

张建伟　解延毅　何永珍　何梅

【摘 要】《南方电网电气操作导则》中明确规定：“电压互感器停电操作时，先断开二次空气开关（或取下二次熔断器），后拉开一次隔离开关。送电操作顺序应相反【1】。”那么，这样做的目的什么，为何要遵循这样的原则操作？本文以双母线接线形式电压二次回路为依据，结合具体事故案例对电压互感器操作原则及操作方法进行浅析。

【关键词】电压互感器；操作原则；电压回路；顺序

引言

电压互感器为变电站保护、测量、计量装置提供二次电压，当倒闸操作过程中二次电压异常时，将影响到上述装置的正常运行【3】。而电压并列与电压切换回路则是双母线接线方式中最重要的电压二次回路，本文对电压切换与电压并列回路进行介绍，进而对电压互感器操作原则分析。

1 电压并列回路介绍

在双母线接线方式中，两组母线并列运行（母联断路器处于合位），若其中一组母线电压互感器因工作需要转检修，那么，该母线上所有运行间隔将失去二次电压，与之对应的保护、测量、计量功能将受到影响。

一次侧电压经电压互感器到二次空气开关，因所取二次绕组不同，一般情况下电压二次空气开关分为保护、测量、计量三种，之后二次电压经过隔离开关重动接点到达电压并列装置。在并列装置当中串有母联隔离开关、断路器辅助接点并经过“并列”把手到达电压并列继电器“BLJ”。当母联间隔三组接点（1GM、2GM、DL）在合位且“并列”选择开关切换至“允许并列”时，继电器“BLJ”得电，相应接点闭合。此时，保护测量计量装置所取的二次电压为“并列电压”。

2 电压切换回路介绍

对于双母线接线系统，二次系统的测控以及故障判别元件需要精准的判断出线路间隔所运行母线，从而选择相应母线二次电压。一般情况下，当一次系统所运行母线发生变化时，二次电压所取的电压也要发生变化，与一次侧需保持一致性。因此，电压互感器二次电压回路就就必须设置电压切换装置，保证一、二次电压选取一致。

3 电压互感器操作原则及隐患分析

南方电网电气操作导则中规定，“电压互感器停电操作时，先断开二次空气开关（或取下二次熔断器），后拉开一次隔离开关。送电操作顺序应相反。【1】”如若不按这样的原则操作，又会产生怎样的后果，下面将以双母线接线方式为例，结合电压并列、电压切换回路，对操作隐患及危险点进行分析介绍。

3.1 并列接点“粘连”

双母线系统在正常运行过程中，并列接点“BLJ”断开，Ⅰ、Ⅱ母上运行元件分别取各自母线二次电压供保护、测控、计量装置使用。当并列装置中并列接点“BLJ”发生粘连，那么Ⅰ母TV→Ⅰ母保护空开→1CDJ→BLJ→3CDJ→Ⅱ母保护空开→Ⅱ母TV接通。此时若恰好进行停母线操作，继续断开母联断路器后，Ⅰ母电压就会通过电压并列回路向Ⅱ母反送电，Ⅱ母电压互感器二次空气开关将过流跳开。若空开反应不及时，则二次电压将会向Ⅱ组母线反送电。

3.2 “双跨”时禁止开展停母线操作

“双跨”一词是运检人员之间的俗语，指在双母线接线方式下，倒母线操作中出现拉开母线侧隔离开关后位置显示仍处合位的情况，当1YQJ、2YQJ（电压切换接点）同时处于合位，并列接点“BLJ”被短接，则将会出现3.1节中所描述的风险。此时，应暂停操作，待缺陷处理后再进行后续作业。

3.3 操作中二次侧接地隐患

以Ⅰ组母线保护电压为例，母线电压经电压互感器后通过电压切换回路供保护装置使用。母线电压互感器的停电操作，应先断开母线电压互感器二次空气开关，再操作拉开一次侧隔离开关。若操作一次侧隔离开关过程中，二次电压回路中发生接地或短路故障，恰好二次电压空气开关处在合位，那么母线→电压互感器隔离开关→电压互感器→二次空气开关→电压二次回路→大地便会接通。

3.4 防止“非同期”造成保护误动

220kV母线电压互感器母线侧隔离开关一般为三相联动型，使用一台操动机构机构操作使得三相同步完成分合闸操作。隔离开关的同期就是指三相开关合闸、分闸是否同步。

在拉开一次侧隔离开关过程中如果三相非同期，Ua、Ub、Uc之间的矢量和超过零序电压门槛值（3U0=Ua+Ub+Uc）【2】，此时就会出现3U0越限的情况。对于主变高后备复压过流保护，复压判据便会满足，如果电流回路中恰好出现电流断线或是其他引起电流突变的情况，那么主变高后备很大程度会误动。

3.5避免串联谐振的发生

对于母联或分段断路器带有并联均压电容的情况，如果先将母联断路器断开再操作拉开母线电压互感器一次侧刀闸，那么母联均压电容与电压互感器一次线圈就会构成串联回路，此时便会产生串联谐振的风险，对互感器本体绝缘及性能造成破坏。

4.电压互感器操作过程中注意点浅析

在对电压互感器倒闸操作过程中，一方面需严格按照“停电先操作二次再操作一次，送电先操作一次再操作二次”的大原则进行，另一方面还需在操作过程中对电压回路、电压互感器本体、二次空气开关、各部分电压值进行检查。本节将对操作过程中的注意点进行分析。

4.1送电前保证二次空气开关正常

二次空气开关损坏引起母线电压异常是电压互感器送电过程中出现较多的问题，因此在合空气开关前需对空开性能进行检验。

在送电前（一次侧隔离开关合上前），用万用表电阻档分别测量空开相间电阻，同相上下两端电阻，以确定空开是否存在短路或开路的情况。对空气开关进行试分合，确定空开拨片是否松动。

4.2保证隔离开关三相同期

在对电压互感器一次隔离开关定检后，需验证三相隔离开关触头是否可靠同期，电机及连杆是否运行可靠。对于手动操作的隔离开关，要注意操作时的力度，不可用力过猛，拉合过程中需注意连杆与触头是否转动同步。

4.3送电后需全面检查电压量

220kV母线电压互感器二次电压一般用于保护、测量、计量等功能。因此，在对电压互感器送电正常后，需检查后台机处母线电压、送电母线所运行各出线间隔保护装置电压（630/640）、电能表所取的母线电压正常，检查完毕后需将保护装置的电压启动信号进行复归。所有检查工作确认无误后，方能进行下一步操作。

4.4分清“重动”、“并列”指示灯

在双母线接线或是单母分段接线系统中，为防止一台母线电压互感器处于检修时，其运行母线间隔上保护、测量、计量功能有效，通常会配置电压并列装置。通过二次电压并列的方式为另一段母线运行间隔提供二次电压。

在电压并列装置中通常会有三个指示灯：“Ⅰ母重动”、“Ⅱ母重动”、“ⅠⅡ并列”，装置标识不清的情况下，很容易会将重动与并列灯混淆。在母線电压互感器送电正常后因仔细核对并列装置灯光正确性。

5.小结

对于母线电压互感器的停送电操作，在掌握“停电先二后一，送电先一后二”的大原则基础上，还需将电压并列、切换回路理解透彻，操作过程中将相关电压量以及后台信号检查到位。

参考文献：

[1] 中国南方电网有限责任公司电气操作导则[S].2017.01.10

[2] 国电南自220kV线路保护PSL 603UMC型保护技术原理说明书

[3] 杨保初，刘晓波，戴玉松.高电压技术.重庆：重庆大学出版社，2001.12.

（作者单位：云南电网有限责任公司红河供电局）