某220kV變電所#2主變220KV正母閘刀更換為水平打開式閘刀（需要合上閘刀才能完成對其的新設備投產沖擊試驗），工作結束后準備用#2主變220kV開關對#2主變220kV正母閘刀進行沖擊試驗，當操作到“合上#2主變220kV正母閘刀”時發現運行的220kV副母壓變端子箱內“母線電壓空氣開關”跳開，220kV主變保護、線路保護、母差保護報“母線電壓消失”信號。

運行方式

某變電所220kV側系統運行方式如圖1，220kV副母線、副母壓變運行，副母壓變閘刀2G閉合，220kV正母線、正母壓變檢修，正母壓變閘刀1G斷開；2375線接副母運行，220kV旁路開關接220kV副母線代#2主變220kV開關運行。

圖1 系統運行方式示意圖

二次電壓切換原理

220kV旁路開關接副母代主變或出線運行時，圖2中副母閘刀常開輔助接點2G1閉合、常閉接點2G2斷開，雙位置繼電器2YQJ動作線圈勵磁、復歸線圈失磁，圖3虛線框中的2YQJ接點閉合；220kV旁路開關接正母代主變或出線運行時，同理圖3虛線框中的1YQJ接點閉合。

圖2 220kV旁路保護電壓切換重動回路

圖3中，1YH為220kV正母壓變，1YHa1、1YHb1、1YHc、1YHa3、1YHb3、1YHc3分別為220kV正母二次電壓繞組及開口零序電壓繞組；2YH為220kV副母壓變，2YHa1、2YHb1、2YHc、2YHa3、2YHb3、2YHc3分別為220kV副母二次電壓繞組及開口零序電壓繞組。正母線電壓1YMaⅠ、1YMbⅠ、1YMcⅠ、1YMlⅠ，副母線電壓2YMaⅠ、2YMbⅠ、2YMcⅠ、2YMlⅠ、YMn為屏頂電壓小母線。

220kV正母壓變二次電壓A601、B601、C601經“正母母線二次電壓空開1ZKK”、“正母壓變閘刀輔助接點1G”切換，220kV副母壓變二次電壓A603、B603、C603經“副母母線二次電壓空開2ZKK”、“副母壓變閘刀輔助接點2G”切換接入屏頂小母線，正母線開口零序電壓L601經正母閘刀輔助接點1G切換、副母線開口零序電壓L603經副母閘刀輔助接點2G切換接入屏頂小母線。

220kV旁路開關接副母代主變運行時，屏頂小母線的副母電壓2YMaⅠ、2YMbⅠ、2YMcⅠ、2YMlⅠ在旁路保護屏經2YQJ接點切換輸出為A720、B720、C720、L720，如圖3虛線框內所示。

圖3 正副母線二次電壓切換原理圖

圖4中，1G、2G、4G分別為#2主變220kV正母、副母、旁母閘刀輔助接點，主變220kV開關接正母或副母運行時，1G1或2G1閘刀常開輔助接點閉合，雙位置繼電器1YQJ或2YQJ動作線圈勵磁，1YQJ或2YQJ接點閉合，保護屏頂母線電壓1YMaⅠ、1YMbⅠ、1YMcⅠ、1YMlⅠ、2YMaⅠ、2YMbⅠ、2YMcⅠ、2YMlⅠ經1YQJ或2YQJ接點切換后進入主變保護。

220kV旁路開關代主變開關運行時，1G1、2G1閘刀常開輔助接點斷開、1G2、2G2常閉輔助接點閉合，正副母電壓切換回路斷開；4G1閘刀常開輔助接點閉合、4G2閘刀常閉輔助接點斷開，雙位置繼電器ZJ動作線圈勵磁，ZJ接點閉合。

圖4 主變保護電壓切換重動回路

部分變電所旁路代主變運行時，旁路電壓切換由手動操作實現，即外加切換開關QK取代圖4中4G1、4G2接點。主變本開關運行時QK打至“退出”位置，使1ZJ繼電器復歸線圈勵磁，斷開旁路代主變時的電壓切換回路；旁路代主變運行時QK打至“投入”位置，使1ZJ繼電器動作線圈勵磁，接通旁路代主變時的電壓切換回路。

不管采用哪種切換方式，220kV旁路代主變運行時繼電器ZJ均勵磁。圖5中旁路保護屏切換后的電壓A720、B720、C720、L720經ZJ接點切換，形成電壓A720、B720、C720、L720后接入主變保護裝置。

圖5 主變保護電壓切換原理

副母二次電壓消失分析

合上#2主變220kV正母閘刀1G進行沖擊試驗時，圖4中#2主變220kV正母閘刀常開輔助接點1G1接點閉合、常閉輔助接點1G2斷開，雙位置繼電器1YQJ動作線圈勵磁、復歸線圈返回，1YQJ接點閉合。A720、B720、C720、L720電壓通過1YQJ接點返回到A721、B721、C721、L721，進入220V正母二次電壓小母線1YML、1YMa、1YMb、1YMc；此時，220kV正母線已由檢修改為冷備用（包括正母線壓變同時改運行），圖2中正母母線壓變閘刀1G、1ZKK閉合，形成副母壓變二次電壓向正母壓變一次側沖擊的回路。

即通過圖2中的副母壓變端子箱內的2ZKK、2G接點、旁路保護屏內的2YQJ接點、圖5中的#2主變保護屏內的ZJ接點、#2主變保護屏內的1YQJ接點、正母壓變端子箱內的1G、1ZKK接點形成通道，向正母壓變一次側反沖。由于壓變阻抗從二次側看是非常小的（0.1/220）2Z≈0（Z為壓變阻抗），類似直接短路，導致副母壓變端子箱內空開2ZKK跳開。

然而，220kV旁路開關代其他出線進行母線閘刀沖擊試驗卻不曾發生類似的事件，因為此時完全采用旁路保護裝置，與出線保護裝置沒有電的聯系；而旁路開關代主變運行時仍然使用主變保護裝置，且旁路開關保護的電壓切換回路、電流回路等仍然運行，并存在電的聯系。

結論

雙母線帶旁路的變電所出現單母線運行、且旁路開關代某主變開關運行，合上該主變停役母線閘刀時，正、副母線壓變二次電壓回路將通過旁路保護電壓切換回路、主變保護電壓切換回路導通，造成運行母線二次電壓反沖到停役母線一次側，引起運行母線壓變二次電壓空氣開關跳開，導致220kV主變保護、線路保護、母差保護報“母線電壓消失”的信號。

為避免上述缺陷的發生，合上該主變停役母線對應的閘刀前，應將停役母線壓變的電壓二次回路斷開（即空氣開關或熔絲在斷開位置）。沖擊試驗結束，原停役母線熔絲或空開兩側測量二次電壓正常，拉開主變正母閘刀方可繼續操作。

（摘編自《電氣技術》，原文標題為“對一起220kV母線電壓消失現象的思考”，作者為黃健、杜浩良。）