電壓互感器是一種小容量、大電壓比的降壓變壓器，基本原理與變壓器相同，在一次側(cè)無(wú)電源、二次側(cè)反充電的情況下，由于其阻抗從二次側(cè)看進(jìn)去非常小，很容易因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而導(dǎo)致互感器燒毀。因此，熟悉其二次并列、切換回路，并在操作中有效杜絕二次反充電，是非常重要的。

常規(guī)變電站(即非智能站)的PT二次并列、切換回路由兩大部分組成，一個(gè)是電壓并列屏內(nèi)的電壓并列裝置；一個(gè)是各需要用到母線電壓的各個(gè)裝置(如線路保護(hù)裝置、電度表等)內(nèi)部的切換回路。

本文擬先闡述電壓并列回路、再闡述電壓切換回路，最后闡述總圖并結(jié)合之闡述PT什么時(shí)候會(huì)反充電。

一

下圖為PT并列裝置(如RCS9663D等，各裝置按統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計(jì)，大同小異)的二次接線圖。

電壓并列回路主要由以下兩個(gè)圖組成，左圖相當(dāng)于“控制”回路，右圖相當(dāng)于“執(zhí)行”回路。即左圖中有三組繼電器，分別控制了右圖中的三組對(duì)應(yīng)接點(diǎn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)兩條電壓母線的并列。

該圖可分為三個(gè)部分：編號(hào)為二的方框里，是控制Ⅰ、Ⅱ電壓小母線之間的“母聯(lián)開(kāi)關(guān)”即并列接點(diǎn)的繼電器回路；編號(hào)一的方框里，是控制Ⅰ母PT刀閘位置輔助接點(diǎn)重動(dòng)的繼電器回路；編號(hào)三的方框里，是控制Ⅱ母PT刀閘位置輔助接點(diǎn)重動(dòng)的繼電器回路。

三個(gè)部分里面均有J1~J6繼電器，這些繼電器為雙位置繼電器，即：對(duì)其施加動(dòng)作電壓，則其動(dòng)作，對(duì)應(yīng)接點(diǎn)閉合；對(duì)其施加返回電壓，則其返回，對(duì)應(yīng)接點(diǎn)斷開(kāi)。雙位置繼電器相比單位置繼電器的優(yōu)點(diǎn)在于，需要兩個(gè)不同的電壓來(lái)控制其動(dòng)作和返回，動(dòng)作返回時(shí)線圈均得電，接點(diǎn)受到電磁力而可靠動(dòng)作。圖中如J1~J3所在的回路，通過(guò)串接不同阻值的電阻R1和R3來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其施加電壓的不同。

先看框一，Ⅰ母PT有兩個(gè)位置輔助接點(diǎn)：PⅠG常開(kāi)接點(diǎn)和PⅠG常閉接點(diǎn)。當(dāng)Ⅰ母PT15M5刀閘在合位，則PⅠG常開(kāi)接點(diǎn)閉合，PⅠG常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，J1~J6繼電器受到動(dòng)作電壓而動(dòng)作，使“執(zhí)行”回路圖中的編號(hào)為Ⅱ的方框里的接點(diǎn)閉合。如Ⅰ母PT在運(yùn)行，其二次空開(kāi)均在合位，則Ⅰ母電壓進(jìn)到Ⅰ電壓小母線。當(dāng)Ⅰ母PT15M5刀閘斷開(kāi)，則PⅠG常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，PⅠG常閉接點(diǎn)閉合，J1~J6繼電器受到返回電壓而返回，使“執(zhí)行”回路圖中的編號(hào)為Ⅱ的方框里的接點(diǎn)斷開(kāi)。

框三原理相同。

再看框二，3QK為電壓并列裝置的“允許/禁止并列切換開(kāi)關(guān)”，該并列開(kāi)關(guān)有三個(gè)位置：“允許并列”、“禁止并列”、“遠(yuǎn)方控制”。根據(jù)右側(cè)的接點(diǎn)位置圖可知，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)打在“禁止并列”位置，則其3-4接點(diǎn)導(dǎo)通；在“允許并列”位置，則1-2接點(diǎn)導(dǎo)通；在“遠(yuǎn)方控制”位置，則5-6、7-8兩對(duì)接點(diǎn)均導(dǎo)通。

當(dāng)切換開(kāi)關(guān)在“允許并列”位置，且母聯(lián)開(kāi)關(guān)、刀閘15M、15M1、15M2均在合位時(shí)，圖中1G (15M1的輔助接點(diǎn))、2G (15M2的輔助接點(diǎn))、DL (15M的輔助接點(diǎn))也均閉合，則J1~J6繼電器得到動(dòng)作電壓，“執(zhí)行”回路圖中的編號(hào)為Ⅰ的方框里的接點(diǎn)全部閉合，兩段電壓小母線互聯(lián)。

當(dāng)切換開(kāi)關(guān)在“禁止并列”位置，或15M、15M1、15M2只要其中有一個(gè)斷開(kāi)時(shí)，則J1~J6得到返回電壓，“執(zhí)行”回路圖中的編號(hào)為Ⅰ的方框里的接點(diǎn)全部斷開(kāi)，兩段電壓小母線解列。

當(dāng)切換開(kāi)關(guān)在“遠(yuǎn)方控制”位置時(shí)，原理大概相同，不再贅述。

二

其裝置內(nèi)部有八個(gè)電壓切換用繼電器，分別為1511刀閘輔助接點(diǎn)控制的切換繼電器ZJ1~ZJ4，1512刀閘輔助接點(diǎn)控制的切換繼電器ZJ6~ZJ9，另外取ZJ5和ZJ10的常閉接點(diǎn)作為“切換繼電器同時(shí)不動(dòng)作”信號(hào)繼電器。

ZJ1~ZJ4與ZJ6~ZJ9均為雙位置繼電器，原理上文已有闡述。假如此時(shí)1511刀閘合上，則圖中其對(duì)應(yīng)位置輔助接點(diǎn)1G常開(kāi)接點(diǎn)閉合，1G常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，ZJ1~ZJ4得電，控制其下面的圖中紅色圓形框標(biāo)注的八對(duì)接點(diǎn)閉合，使I母保護(hù)/測(cè)量、計(jì)量電壓進(jìn)入保護(hù)裝置；如1511刀閘斷開(kāi)，則這八對(duì)接點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)繼電器回路中ZJ5繼電器不得電，則其對(duì)應(yīng)常閉接點(diǎn)閉合，報(bào)出“切換繼電器不動(dòng)作信號(hào)”。

如1512刀閘也合上，則原理同上，且兩段母線的電壓在裝置內(nèi)部發(fā)生并列！

如1511、1512刀閘同時(shí)斷開(kāi)，則由ZJ5、ZJ10的常閉接點(diǎn)串聯(lián)報(bào)出“切換繼電器同時(shí)不動(dòng)作”信號(hào)。

另外，取ZJ4和ZJ9的常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)來(lái)報(bào)“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)。原理如上，不再贅述。

告警回路圖如下：

完整的保護(hù)、測(cè)量電壓回路圖如下：

上圖中，兩個(gè)粗大黑色箭頭往下的部分均為二次部分，其余為一次設(shè)備部分。二次部分中所描述的均為對(duì)應(yīng)斷路器、刀閘的輔助接點(diǎn)。

從該圖可以看出，Ⅰ、Ⅱ母電壓小母線從并列裝置接出，供給各個(gè)線路保護(hù)、測(cè)控裝置等。

該圖也解釋了為什么“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)可能會(huì)導(dǎo)致PT反充電。

如下圖所示：假設(shè)該站只有兩條110kV線路，151線路接I母運(yùn)行，152線路接Ⅱ母運(yùn)行，現(xiàn)在操作兩條指令：1、151線路由接I段母線運(yùn)行倒至Ⅱ段母線運(yùn)行；2、110kV I段母線由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修。在151倒母過(guò)程中，1511、1512刀閘同時(shí)合上時(shí)，151線路保護(hù)裝置會(huì)報(bào)“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)。假設(shè)倒母完畢后，1511刀閘接點(diǎn)粘死，雖然1511刀閘已斷開(kāi)，但其輔助接點(diǎn)還在閉合狀態(tài)，則“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)未消失。當(dāng)操作至15M開(kāi)關(guān)由運(yùn)行轉(zhuǎn)熱備用時(shí)，Ⅱ母PT一次側(cè)失電，I母PT經(jīng)過(guò)151線路保護(hù)的電壓切換接點(diǎn)往Ⅱ母PT反充電，將導(dǎo)致Ⅱ母PT二次側(cè)空開(kāi)跳開(kāi)，甚至PT燒毀。該情況跟并列裝置是否在并列位置無(wú)關(guān)。