雙母線倒閘操作的原則及危險點的預控措施

摘要：通過以山西大唐國際云岡熱電公司二期300MW機組廠內220kV雙母線系統為例，結合日常刀閘操作中遇到的問題和總結的經驗，突出崗位實用的特點，詳細介紹了220kV雙母線系統的倒閘操作方法、危險點分析、預控措施.。

關鍵詞：雙母線 倒閘操作 預控措施

1 概述

山西大唐國際云岡熱電公司二期兩臺300MW機組220kV系統采用雙母線接線，兩臺300MW機組分別以發電機——變壓器接線升壓至220kV，然后以兩回出線接入大同電網雁同500kV變電站220kV母線，#2啟備變電源引接于廠內220kV雙母線上。雙母線接線是電廠、變電站中廣泛采用的一種母線方式，這種主接線方式通常是將母聯斷路器合上使用雙母線并列運行，這樣當一組母線發生短路故障時，母差保護只需要將連接在該組母線上各電氣元件的斷路器和母聯斷路器跳開，而另一段母線仍在繼續工作。或者運行一組母線需要檢修，可以將該母線上的電源和負荷倒至另一組母線上運行。此接線方式可靠性較高、調度靈活、便于擴建、便于試驗。雙母線的運行方式不同，自動裝置配置的差異以及不同的操作任務也都將影響到倒閘操作的每一具體步驟，因此針對不同的情況，分析其危險點，掌握其正確的操作方法及步驟，對防范誤操作事故發生，有著很現實的指導作用。

2 倒閘操作前準備工作的主要內容

2.1 倒閘操作前操作人員要認真考慮的問題 ①改變后的運行方式是否正確、合理以及可靠，并分析運行方式改變后對系統的影響。為此：在確定運行方式時，應優先采用運行規程中規定的各種運行方式，使電氣設備及繼電保護盡可能在最佳運行狀態運行。②倒閘操作是否會影響繼電保護及自動裝置的運行，在倒閘操作過程中，如果預料有可能引起某些保護或自動裝置誤動或失去正確配合，要提前采取措施或將其停用。

2.2 倒閘操作前操作人員應做好的準備工作 ①接受操作任務。操作任務是由操作指揮人（值長）下達，接受操作任務后，值班負責人（單元長或機組長）要首先明確操作人及監護人。操作人及監護人對操作范圍和內容必須清楚無誤。②確定操作方案。操作前，必須認真核對一次系統圖，并查清與操作相關的一、二次設備的狀況。根據當班時設備的實際運行方式，按照規程規定，綜合考慮后確定操作方案及操作步驟。③嚴格履行工作結束手續，值班人員要到現場仔細檢查設備是否變動，如開關、刀閘、地線、壓板、保險的位置和狀態等。④填寫操作票。操作票必須由操作人員填寫，填好的操作票應進行三審制，即操作票填寫人員自審，操作監護人初審；值班負責人復審；審查后簽名確認，以保證操作票正確無誤。

3 雙母線倒閘操作方法及其對應的預制措施

3.1 雙母線運行方式 ①雙母線并列運行（正常運行方式）。每條母線上連接的電器元件即有電源也有負荷，母聯開關為合閘狀態。②雙母線分列運行（可靠性差，一般不使用）。每條母線上連接的電氣元件即有電源也有負荷，母聯開關為分閘狀態。③單母線運行（一組母線故障或檢修）。一組母線正常運行，接帶各電源及負荷，另一條母線騰空或檢修，母聯開關分閘。

3.2 常見的雙母線倒閘操作 ①220kV南母倒至北母運行，南母停電解備；②220kV南母送電，220kV南、北母并列運行；③220kV北母倒至南母運行，北母停電解備；④220kV北母送電，220kV南、北母并列運行。

3.3 母線倒閘操作的原則 ①倒母線必須先合入母聯開關（200開關），并斷開控制電源空開（或取下直流控制回路熔斷器），以保證母線個例開關在并、解列時滿足等電位操作的要求。取下直流控制回路熔斷器是防止在倒換刀閘過程中母聯開關由于某種原因突然斷開，造成兩母線電位不等，帶負荷拉合刀閘而發生嚴重事故。②在母線隔離開關的合、拉過程中，如可能發生較大火花時，應依次先合靠母聯開關最近的隔離開關，拉閘的順序與其相反。盡量減少操作母線隔離開關時的電位差。③斷開母聯開關前，母聯開關三相電流應指示為零；同時隔離開關輔助觸點，位置指示器應切換正常，重點防止“漏”倒設備，或從母線電壓互感器二次側反充電，引起事故發生。④操作前對運行方式要認真考慮，接在每條母線上的開關數量要相當，負荷安排要合理，力求母聯開關的交換功率基本平衡或潮流不能太大。條件允許的話，每條母線電源變壓器要保持一個接地點，雙回線應各占一條母線，以提供高供電的可靠性。

3.4 倒閘操作的順序及方法 ①首先應合上母聯開關（或檢查母聯開關再合），然后斷開控制電源空開（或取下母聯開關直流控制回路熔斷器），最后檢查母聯開關三相合閘正常，這幾項是倒母線實現等電位操作必備的重要安全技術措施。②倒母線時，母線隔離開關拉合有兩種方法；一種是合上一組備用的母線隔離開關之后，就立刻拉開相應一組工作的母線隔離開關；另一種是把全部備用的母線隔離開關合好后，再拉開全部工作的母線隔離開關。③在倒母線結束前，斷開母聯開關應注意，對要停電的母線再檢查一次，確定設備已全部倒至運行母線上，檢查母聯開關電流表指示為零，然后斷開母線電壓互感器二次開關，最后再斷開母聯開關。④母聯開關因故不能使用，必須用母線隔離開關拉、合空載母線時，應先將該母線電壓互感器二次側斷開（取下熔斷器或斷開自動空開）防止運行母線的電壓互感器給空載母線電壓互感器反充電造成電壓互感器二次側熔斷器熔斷或自動空開跳閘。⑤在倒母線過程中，需要倒換不同變壓器中性點接地刀閘時，應先合上不接地變壓器的中性點刀閘，然后再拉開接地變壓器的中性點刀閘，且兩個接地點的并列時間越短越好，這樣可以防止在此期間電網發生接地故障時，因單相接地短路電流大幅度地增大，而擴大電網中零序保護動作范圍，使電網中的保護很可能出現越級跳閘；同時對并列接地的變壓器來說，在兩個中性點并列接地時，當變壓器某側母線發生接地故障時，由于并列接地隔離開關的分流作用，使變壓器零序保護的靈敏度降低，有可能造成變壓器保護拒動。

3.5 在母線倒閘操作過程中，運行人員應注意以下幾點 ①母線倒閘操作必須投入母線差動保護。母線倒閘操作時，錯誤操作概率較大，操作設備元件多，設備故障概率同時也較大，萬一發生誤操作或設備故障造成母線短路，母線差動保護能快速（0.1s以內）動作切出故障，可以避免事故的擴大。②母線倒閘過程中，此時因元件同時與兩母線相連，運行人員在倒閘操作中對“母線互聯壓板”的投退必須嚴格執行倒排操作時將“母線互聯壓板”投入，倒排操作結束后斷開“母線互聯壓板”的規定，實現非選擇性作用。③母線倒閘過程中，當拉開或合上某一刀閘后，應檢查母差交流回路刀閘位置指示燈滅或亮，方可繼續操作，否則應查明原因。若不能及時處理，應申請值長將母差保護刀閘位置用小開關切至“手合/手分”接通位置；處理正常后，母差保護刀閘位置用小開關切至“自動”接通位置。④母線倒閘過程中，當刀閘輔助接點變位時，BP-2B母線差動保護裝置能發出“開入異常”信號，RCS-915AB母線差動保護裝置能發出“刀閘位置報警”信號。此時需要運行人員在操作過程中關注母差保護上顯示的刀閘位置情況是否與一次系統對應，不要輕易復歸刀閘變位信息，在確認確實由操作引起刀閘變位后再復歸，如果發現并確認刀閘位置與一次不符，可以通過設在保護屏上強制開關制定正確的刀閘位置。⑤母線檢修后送電前必須采取的安全措施：a測量檢修母線的絕緣電阻值在合格范圍；b投入母聯開關保護（充電保護和過流保護）并按最小值整定；c斷開母差保護和閉鎖短接壓板；（在合母聯斷路器時，母差保護短時推出，200ms后自動重新投入）測量檢修母線的絕緣值是為了爭取提前發現故障；投入母聯開關保護是確保檢修后的母線在送電后萬一發生短路（如：漏拆地線、遺留工具等）。瞬間跳開母聯開關，及時切斷故障，保障運行母線安全運行。斷開母差保護的閉鎖短接壓板是為了防止母差保護動作后擴大事故。（南瑞繼保的RCS-915AB微機母線保護裝置中同時設有“充電保護”與“過流保護”投入的控制字和硬壓板；深圳南瑞的BP-2B微機母線保護裝置中“充電保護”與“過流保護”只通過硬壓板進行控制；）⑥利用正常運行母線通過母聯開關給空母線充電（母聯開關一側有電一側無電），在合閘前必須投入同期短接開關。因為母聯開關是同期點，合閘前必須檢查同期，符合同期并列條件，才允許合閘。實際上其中一組母線并無電壓，也就不存在同期并列問題，同期裝置不允許合閘是不應該的，為了操作順利合閘，因此必須將同期短接開關投入。⑦220kV隔離開關正常情況下采用遠方NCS畫面操作，當遠方操作失靈時，改用就地電動操作，若電動失效，特殊情況下可采用手動操作。操作過程中，就地必須有人監視隔離開關的實際狀態。隔離開關操作結束后，將其動力電源開關斷開，就地執行機構控制柜門鎖好。⑧停電母線的電壓互感器所帶的保護（如低電壓、低頻、阻抗保護的），如不能提前切換到運行母線的電壓互感器上供電，則事先將這些保護停用，并取下其跳閘壓板。⑨當母聯開關的斷口電容C與母線電壓互感器的電感L，可能形成串聯鐵磁諧振時，要特別注意拉母聯開關的操作順序：先斷開電壓互感器的隔離開關，切斷L后拉開母聯開關：母線送電時合母聯開關的操作順序：先合上母聯開關，給母線充電后，再合上母線電壓互感器隔離開關，破壞構成L-C諧振的條件。

3.6 雙母線故障處理的倒閘操作

3.6.1 母線隔離開關發熱的處理操作。①匯報調度，請求設法降低負荷電流。②如果有備用線路，可投入備用線路，將故障線路停電后，拉開故障母線隔離開關，進行處理。③改變雙母線運行方式，將備用母線隔離開關合入，拉開發熱的母線隔離開關，使其退出運行。此時，注意母線保護及非選擇性開關的使用。④雙母線固定連接，特殊情況下要求母線差動保護在改變運行方式后仍有選擇性，可采用固定連接倒母線、母聯開關斷開的辦法。

3.6.2 母線故障時處理的操作。①根據跳閘的斷路器及母線差動保護動作情況，全面判斷事故。②注意廠用電源的切換。③根據母線差動保護的動作情況，對現場的設備進行檢查。如果發現故障點，應立即斷開有關斷路器進行隔離，盡快對停電母線恢復送電：如故障點不能隔離，則應將故障母線上的停電設備倒至運行正常的母線上。④當一組母線故障后，將故障母線上的停電設備倒至運行正常的母線上時，一定要遵照“先拉后合”的原則進行操作：即先拉故障母線上的母線隔離開關，后合運行母線上的母線隔離開關。

4 結束語

在電力系統中，“安全”是一個永恒的話題。保障電網的安全運行，從倒閘操作的角度考慮，明確倒閘操作原則，了解倒閘操作的危險點及預控措施，優化倒閘操作步驟，意味著降低誤操作的概率。

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