220kV變電站母線保護雙重化改造的分析

摘 要：本文根據工作現場實際，結合國家電網公司的十八項反措要求，闡述220kV變電站母線保護雙重化配置的特點，分析雙重化改造中存在的危險點、難點以及改進措施和方法，并就母聯開關位置量和復壓閉鎖等問題進行分析。

關鍵詞：電力系統：母線保護；雙重化配置；復壓閉鎖

中圖分類號：TD611+.2 文獻標識碼：A

隨著國民經濟的快速發展，地區負荷不斷增大，電力系統的穩定性面臨著嚴峻考驗，對電力系統繼電保護提出了更高的要求，母線保護的重要性尤為顯現。由于母線發生故障時，將切除連接在故障母線上的元件，嚴重時會造成大面積停電，可能會使整個電力系統失去穩定性，甚至導致系統崩潰瓦解，后果十分嚴重。所以，舊站的母線雙重化改造迫在眉睫，通過雙重化改造提高母線保護的可靠性。本文就母線雙重化改造問題進行分析，以期對現場改造工作的實施有所幫助。

1 母線保護雙重化配置的優越性

根據<<防止電力生產重大事故的二十五項重點要求>>繼電保護實施細則對母線保護和失靈保護的相關規定，在500 kV母線以及重要變電站、發電廠220 kV母線應采用雙重化保護配置。由于兩套母差保護同時運行，使保護功能更加完善可靠，抗電流互感器飽和性能更加優越，同時允許互感器型號變比不同，具有現場調試和維護方便等優越性。

2 母線保護雙重化改造中的一些問題

220 kV變電站一般以雙母接線或雙母單分段接線形式為主，并設獨立的220 kV斷路器失靈公用屏，專門用于實現220 kV線路開關失靈保護功能。母線保護雙重化改造應符合《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》的繼電保護專業重點實施的具體要求。

2.1 母線雙重化改造中的危險點分析

2.1.1 電流回路危險點

安穩裝置、計量和測控所取CT繞組可能發生變化，必須及時檢查CT回路，防止送電時造成CT二次開路。

2.1.2 防止母差失靈誤動作

因舊母差失靈保護裝置處于運行中，停電改造間隔的舊母差電流回路必須用專用短接線短接，嚴禁進行任何工作，防止差動回路電流不平衡導致舊母差保護誤動作；母差保護測試完所有間隔開關準備投產前，需統一恢復接入各間隔開關跳閘二次線，各間隔母差保護跳閘線及失靈保護跳閘線需準確接入位置，做好標識；接入前必須先測量判斷跳閘二次線無正電位后方可接入。

2.1.3 母線雙重化改造中增加保護可靠性的措施和要求：

2.1.3.1 主變間隔

失靈保護裝置可能因無法區分失靈的斷路器是否為主變單元，無法實現主變中壓側開關失靈聯跳主變三側功能。新母線保護裝置在主變支路可接入三跳接點，其他支路接入分相跳閘接點，因此可以用于辨別主變中壓側開關和線路開關，實現主變中壓側開關失靈聯跳主變三側功能。

2.1.3.2 線路間隔

接于舊母差保護屏的有關線路間隔“失靈起動”開入接點，全部改接到新上失靈公用屏相應的“失靈起動”輸入位置。在回路上，為進一步提高判別與動作的可靠性，在失靈起動回路和跳閘回路中分別增加一對操作箱提供的刀閘切換接點。必須起動回路中刀閘位置判別與失靈跳閘回路中刀閘位置判別故障母線所在一致時，失靈起動開入后經失靈保護電壓閉鎖，跳閘脈沖才能送到故障母線上間隔的操作箱，實現開關的跳閘。

3 母線保護在現場所取母聯開關位置量問題

母聯開關位置量在微機母線及失靈保護裝置的母聯死區保護中非常重要。若母線分列運行，母聯在跳位時，發生死區故障，如母聯開關位置量開入出錯，可能導致將母線全切除。母聯開關位置量開入的正確與否直接影響到母線保護的動作邏輯。在母聯開關分位時，延時50 ms，裝置封母聯電流互感器，使保護在故障時直接跳故障母線，避免了故障切除范圍的擴大，并提高了切除死區故障的動作速度。此外，保護裝置增加 “母線分列壓板”，在母聯開關觸點回路發生異常或母聯分列運行時，投入“母線分列壓板”，可避免因開關位置量引入錯誤導致保護誤動或拒動。

4 母線保護裝置的閉鎖與可靠性的問題

4.1 復合電壓閉鎖的作用

為防止電流互感器斷線造成母線、失靈保護誤動作或出口繼電器誤碰而引起的斷路器誤跳閘，母線保護裝置在每一組母線電壓回路中各設有—套復合電壓繼電器，將復合電壓的重動繼電器接點對應串接在每個跳閘回路中。對于雙母線接線，當任一組母線電壓互感器因故停用或檢修時，應有將復合電壓閉鎖回路通過連接片切換到運行的那組母線電壓感器的復合電壓閉鎖回路上的功能。

4.2 復合電壓閉鎖在微機母差、失靈出口回路中的應用

4.2.1 失靈出口回路設置電壓閉鎖觸點的目的

斷路器失靈保護是指斷路器在故障跳閘的過程中發生拒動，失靈保護先以相對較短的時間跳開母聯（分段）斷路器，然后以較長的時間跳開失靈斷路器所在母線上連接的其他斷路器。由于斷路器失靈保護誤動作的后果嚴重，所以對其相關回路的設計，必須遵循一個原則，即回路中任一環節的誤動作均不得引起斷路器失靈回路出口的誤動作，在設計回路時不允許存在任何公用觸點或公用回路，同時將啟動環節與監控環節相互串聯。能可靠地避免斷路器失靈回路的誤動作。母線電壓閉鎖的電壓起動回路必須公用，不可能一條線路配一套。母線電壓閉鎖動作后，起動多觸點中間繼電器。它的閉鎖觸點應當直接分別串接在每一條線路或變壓器的斷路器失靈回路起動斷路器跳閘線圈的觸點回路中。

4.2.2 主變失靈應自動解除失靈出口回路設置電壓閉鎖觸點

主變低壓側母線故障時，反應到高壓側的故障電壓下降很小。高壓側后備保護作用于高壓側斷路器失靈時，將啟動220 kV母差保護。由于母差保護出口回路被復合電壓閉鎖將拒動，按照《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》的繼電保護專業重點實施要求，增加主變解除復壓閉鎖回路。主變低壓側母線故障高壓側復合電壓靈敏度不能滿足要求時，通過主變保護解除復壓閉鎖回路開入，使母差保護出口解除復壓閉鎖，大大提高了母差保護的正確動作率。

結語

母線保護裝置是保證電力系統安全運行的重要組成部分，母線保護的誤動和拒動都會給電力系統造成嚴重的危害，造成嚴重的后果。加強完善母線保護的改造迫在眉睫，以上通過對母線雙重化改造的分析，希望能為現場改造的實施提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]胡為進，王中民，周泰國.上海電網220kV母差雙重化配置應用技術原則[M].上海.2007

[2]國家電網公司.國家電網公司十八項電網重大反事故措施.

[3]江蘇省電力公司.電力系統繼電保護原理與實用技術[M]. 中國電力出版社.2006.