淺談220kV變電站母線雙重保護(hù)改造

摘 要：母線是保護(hù)變電站安全運(yùn)行的重要因素，在故障發(fā)生時(shí)，可以迅速切斷短路故障，最大程度減少事故波及范圍，防止事故對(duì)電氣設(shè)備帶來(lái)毀滅性的損害，以此確保電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定。本文針對(duì)變電站母線雙重保護(hù)改造進(jìn)行總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：220kV變電站；母線保護(hù)；雙重化改造

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，我國(guó)各大城市對(duì)電力能源需求不斷增加，目前大多數(shù)城市需要220kV變電站建設(shè)到附近城區(qū)，才能夠滿足不斷增長(zhǎng)的用電量，保證城市正常運(yùn)作。一旦電力設(shè)備出現(xiàn)故障或者相關(guān)的保護(hù)工作失去作用等就很容易引發(fā)安全事故，由于城市中人群密集，發(fā)生事故波及面比較大，損失嚴(yán)重。因此，電網(wǎng)變電站要加強(qiáng)保護(hù)，在變電站變壓器的選擇上要傾向不燃或難燃變壓器，不僅如此還要對(duì)220kV變電站設(shè)立兩層保險(xiǎn)，將電流互感器特性變化保持一致，如果不能一致，就要通過(guò)補(bǔ)償變流器進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證∑i=0。在220kV配電裝置選擇上，建議采用電腦運(yùn)作設(shè)備，提高運(yùn)行可靠性，保持小工作量以及可以現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試的特點(diǎn)，發(fā)揮其在電網(wǎng)建設(shè)中的重要作用。近年來(lái)，高新科技的發(fā)展，例如微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等迅速發(fā)展，在電力行業(yè)領(lǐng)域迅速推廣，開(kāi)啟變電站智能化保護(hù)新時(shí)代。

1 當(dāng)前在我國(guó)的變電站母線保護(hù)中存在眾多的問(wèn)題

在我國(guó)變電站母線保護(hù)的應(yīng)用個(gè)過(guò)程中，很多單位采用采用雙母線單分段接線方式，這樣安裝保護(hù)裝置，可以極大提高母線故障切除率，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的時(shí)候能夠十分快速有效的發(fā)揮作用，能夠配合母線運(yùn)行中的各種需要。通過(guò)良好的配合保證電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中變電站、變電器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。雖然這樣的運(yùn)作方式基本上符合電網(wǎng)保護(hù)的規(guī)范，一定程度上提高了變電站母線的安全性，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍然存在很多問(wèn)題，影響母線的安全：

1.1 如果變電站中一段母線停止運(yùn)作，進(jìn)行年度檢查時(shí)，整套母線保護(hù)裝置卻仍然處于運(yùn)作中，嚴(yán)重阻礙了年檢工作的開(kāi)展和作用的發(fā)揮。年檢不徹底給母線運(yùn)作留下安全隱患，雖然我國(guó)母線技術(shù)水平逐漸提高，但是不需要調(diào)試的裝置是不存在的。

1.2 一般情況下，國(guó)產(chǎn)繼電器保護(hù)設(shè)備，具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)原理，保護(hù)效果好，但是回路繁雜，不容易維修。對(duì)我國(guó)繼電保護(hù)裝置的研究可以發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)很多保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)都落后于國(guó)外保護(hù)裝置生產(chǎn)企業(yè)，技術(shù)水平落后是繼電裝置在運(yùn)行中經(jīng)常停運(yùn)的重要原因。

1.3 通過(guò)對(duì)繼電裝置的實(shí)踐總結(jié)得出，低水平母線保護(hù)裝置嚴(yán)重影響變電站正常運(yùn)行，不能保證變電站供電安全。

2 針對(duì)220kV變電站母線保護(hù)雙重化改造技術(shù)問(wèn)題分析

2.1 在對(duì)母線雙重化改造過(guò)程中危險(xiǎn)因素

2.1.1 在電流的回路處十分容易引發(fā)危險(xiǎn)問(wèn)題。在電流運(yùn)行中藥進(jìn)行安穩(wěn)裝置、計(jì)量和測(cè)控所取CT繞組是和容易出現(xiàn)安全問(wèn)題的，而針對(duì)這些問(wèn)題，解決的方法是及時(shí)檢查CT回路，通過(guò)檢查避免導(dǎo)致送電時(shí)CT二次開(kāi)路。

2.1.2 在保護(hù)和改造過(guò)程中防止母線失靈失誤。在進(jìn)行保護(hù)改造過(guò)程中，母線保護(hù)裝置仍然處于運(yùn)行當(dāng)中，停電改造間隔的舊母線電流回路就需要用專門(mén)的短接線，禁止任何運(yùn)行操作，這樣可以避免差動(dòng)回路電流不平衡造成對(duì)母線保護(hù)誤動(dòng)作；當(dāng)母線保護(hù)改造在對(duì)全部開(kāi)關(guān)測(cè)試完畢前，需要統(tǒng)一回復(fù)間隔開(kāi)關(guān)跳閘二次線，其中相鄰母線保護(hù)跳閘線和失效的保護(hù)跳閘線都要準(zhǔn)確的接在正確的位置，同時(shí)做好標(biāo)識(shí)工作，在接入之前要提前測(cè)量好二次線沒(méi)有正電位之后才能進(jìn)行。

2.1.3 在對(duì)母線雙重化改造過(guò)程中增加保護(hù)有效性的具體措施。（1）主變間隔。保護(hù)裝置失去作用，出現(xiàn)這種情況的原因很可能是不能區(qū)分失靈的斷路器是否為主變單元，不能實(shí)現(xiàn)主變單位中壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能。新安裝母線在主變支路可接入三跳接點(diǎn)，但其它支路連接分相跳閘接點(diǎn)，由此得出，主變中壓側(cè)開(kāi)關(guān)和線路開(kāi)關(guān)的區(qū)別，從而最大程度發(fā)揮主變中壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能的作用。（2）間隔線路。當(dāng)連接舊母線保護(hù)屏的電路間隔“失靈起動(dòng)”開(kāi)入接點(diǎn)，同時(shí)將其連接到失靈的公用屏對(duì)應(yīng)的“失靈起動(dòng)”輸入位置。在連接的回路中需要不斷的提高對(duì)動(dòng)作可靠性的判斷，為失靈的起動(dòng)回路以及跳閘回路各自添加一對(duì)操作箱提供的刀閘切換接點(diǎn)。然后經(jīng)過(guò)起動(dòng)回路中刀閘位置對(duì)失靈跳閘回路中的刀閘位置進(jìn)行判斷，判定這一位置與出現(xiàn)問(wèn)題的母線位置相同時(shí)，在失靈起動(dòng)開(kāi)入之后需要通過(guò)保護(hù)保護(hù)電壓閉鎖以及跳閘脈沖才能夠最終將信號(hào)傳輸?shù)匠霈F(xiàn)問(wèn)題的母線上的間隔操作箱上，最終完成開(kāi)關(guān)跳閘。

2.2 在開(kāi)關(guān)間隔處二次繞組作用失效。針對(duì)間隔處二次繞組的失效，要將線路、母聯(lián)、開(kāi)關(guān)電源關(guān)閉之后，進(jìn)過(guò)回路異動(dòng)，空出原來(lái)用作故障錄波器或者進(jìn)行充電保護(hù)的接線，連接至第二套母線。故障錄波器和充電保護(hù)用電流量的路線經(jīng)過(guò)相關(guān)的保護(hù)盤(pán)，也可以引至監(jiān)控中電流進(jìn)行回路串接。但是這樣形成的回路在結(jié)合開(kāi)關(guān)停運(yùn)進(jìn)行維修時(shí)，需要更長(zhǎng)的維修時(shí)間。

2.3 在開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)節(jié)點(diǎn)接引困難。如果在開(kāi)關(guān)站施工過(guò)程中預(yù)留的敷設(shè)電纜金屬管道嚴(yán)重腐蝕，那么如果新的電纜鋪設(shè)過(guò)程中遇到問(wèn)題，那么就要通過(guò)現(xiàn)在的電纜備用芯來(lái)與輔助接點(diǎn)相連接。在進(jìn)行這樣的檢查過(guò)程中，要詳細(xì)的對(duì)開(kāi)關(guān)柜的圖紙進(jìn)行研究，找出能夠使用的備用電纜芯。在圖紙上標(biāo)注后還需要在實(shí)際的設(shè)備中找到相應(yīng)的備用芯。由于缺乏必要的標(biāo)記，因此檢查過(guò)程中需要對(duì)兩端的線進(jìn)行核對(duì)才能夠確定是否可以使用。在這個(gè)過(guò)程中交流電纜備用芯由于干擾的原因，原則上不能利用。

2.4 母線主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的跳閘回路電纜施工困難。出現(xiàn)母線跳主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的跳閘回路經(jīng)過(guò)繼保室連接都廠房每臺(tái)發(fā)變組保護(hù)柜，這個(gè)過(guò)程中要鋪設(shè)較長(zhǎng)的電纜，施工難度加單，但是這樣的裝置，第一套母線的保護(hù)可以通過(guò)兩路獨(dú)立跳閘回路，連通至發(fā)變組的保護(hù)裝置中。對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行解決的方法是對(duì)現(xiàn)在使用的第一套母線保護(hù)下的跳閘線迅速轉(zhuǎn)移至二套母線保護(hù)裝置中，然后鋪設(shè)電纜并接到對(duì)應(yīng)的跳閘回路中。

2.5 關(guān)于差流問(wèn)題的解決辦法。當(dāng)電路全部連接到二套母線的相關(guān)保護(hù)裝置中時(shí)，保護(hù)裝置出現(xiàn)差流報(bào)警，出現(xiàn)這種情況說(shuō)明裝置中存在著安全隱患，這種問(wèn)題在找到原因之前不能進(jìn)行主變高壓側(cè)進(jìn)行間隔備用的二次繞組。只有通過(guò)相位表對(duì)比繞組和間隔的正常繞組，才可以得出有極性接反及相別接錯(cuò)。但是這樣的處理方式不能徹底解決問(wèn)題，這是因?yàn)樵O(shè)備還在運(yùn)行中，僅僅可以通過(guò)保護(hù)箱側(cè)對(duì)錯(cuò)誤的接線加以更正，然后通過(guò)調(diào)整解決裝置差流報(bào)警問(wèn)題，使母線的運(yùn)行恢復(fù)正常。

當(dāng)二套母線的保護(hù)裝置成功啟動(dòng)之后，220kV母線在運(yùn)行中更加方便靈活，雙重保護(hù)措施使運(yùn)行更加穩(wěn)妥，對(duì)母線的保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化，降低了電力系統(tǒng)事故發(fā)生的概率。

3 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)實(shí)際應(yīng)用中220kV變電站雙重化保護(hù)下雙母線差動(dòng)保護(hù)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和探討，經(jīng)過(guò)事故分析，對(duì)造成故障主要原因的變壓器運(yùn)行線路短路問(wèn)題，繞組局部變形以及絕緣受損等事故隱患，進(jìn)行處理。因?yàn)殡p母線系統(tǒng)母線差動(dòng)保護(hù)裝備勁射設(shè)置大差及各段母線小差保護(hù)裝置，其中大差是將母線所有零件形成差流，而小差將每一段母線上的零件形成差流，因此對(duì)于母聯(lián)并列運(yùn)行發(fā)生死區(qū)故障，一旦開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)分位，通過(guò)主接點(diǎn)與輔助接點(diǎn)間時(shí)序的調(diào)整母線故障就能切除。

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作者簡(jiǎn)介：侯熙，身份證號(hào)：452623198405300036。