220 kV母差保護雙重化改造實例分析

黃亮亮，鐘著輝，熊探

(國網湖南省電力公司常德供電分公司，湖南常德415000)

220 kV母差保護雙重化改造實例分析

Example analysis of double transformation for 220 kV bus differential protection

黃亮亮，鐘著輝，熊探

(國網湖南省電力公司常德供電分公司，湖南常德415000)

針對某220 kV變電站的實際情況，就220 kV雙母線母差保護雙重化改造進行了分析總結，以供同類改造工作參考。

母差保護；雙重化

母差保護和失靈保護的一體化配置是微機保護智能化優越性的體現，是母差保護和失靈保護雙重化配置的必然選擇。目前，微機母差保護的智能化程度，已使雙重化配置具備充分和必要的條件，雙重化配置可以提高母線運行的可靠性，滿足母差保護檢修、校驗的靈活性。對某220 kV變電站母差改造進行詳述，對其他220 kV變電站母差改造極具指導意義。

1 工程概況

根據國網湖南電力公司 (以下簡稱省公司)統一部署，將某220 kV變電站母差失靈保護嚴格按照最新省公司 “六統一”標準，拆除220 kV母差老Ⅰ屏、Ⅱ屏，新裝220 kV母線失靈B屏、A屏，拆除以前單獨運行的220 kV失靈屏。

2 變電站內設備情況

220 kV某變電站設備共有主變間隔2個、220 kV線路間隔4個、220 kV母聯間隔1個，各間隔名稱及保護配置如下。

1)1號主變:保護為雙重化配置。1號主變保護I屏 (23P):主變電量保護PST1200、分相雙跳操作箱 PST－1222、高壓側失靈啟動保護PST1206B，裝置電源取自于直流母線Ⅰ段；控制電源1取自Ⅰ段、控制電源2取自Ⅰ段 (定義為A套保護)；1號主變保護Ⅱ屏 (24P):主變電量保護裝置PST1200，PST－12系列操作箱及本體保護，裝置電源取自于直流母線Ⅱ段， (定義為B套保護)，控制電源2應改至直流母線Ⅱ段。

2)2號主變:保護為雙重化配置。2號主變保護Ⅰ屏 (20P):主變電量保護CSC326B、斷路器輔助保護裝置CSC－122T、分相操作箱JFZ－12T，裝置電源取自于直流母線Ⅰ段，控制電源1取自Ⅰ段，控制電源2取自Ⅰ段 (定義為A套保護)；2號保護Ⅱ屏 (21P):主變電量保護裝置 CSC－326B，非電量保護裝置CSC－336C，裝置電源取自于直流母線Ⅱ段，控制電源 2應改至直流母線Ⅱ段。

3)220 kV善太線602間隔:保護為雙重化配置。602線路保護Ⅰ屏 (1P):線路保護 WXH－802A/P、斷路器保護WDLK－861A/P、分相操作箱ZFZ－812/B，裝置電源取自于直流母線Ⅰ段、控制電源1取自直流母線Ⅰ段、控制電源2取自直流母線Ⅱ段；602線路保護Ⅱ屏 (2P):線路保護PSL－603U、裝置電源取自于直流母線Ⅱ段。

4)220 kV浮太線604間隔:保護為雙重化配置。604線路保護Ⅰ屏 (3P):線路保護 RCS－902、斷路器失靈及輔助保護RCS－923、操作箱CZX－12R2，裝置電源取自于直流母線Ⅰ段、控制電源1取自直流母線Ⅰ段、控制電源2取自直流母線Ⅱ段；604線路保護Ⅱ屏 (4P):線路保護RCS－901、裝置電源取自于直流母線Ⅱ段。

5)220 kV太迎Ⅰ線606間隔:保護為雙重化配置。606線路保護Ⅰ屏 (5P):線路保護PSL602G、斷路器保護裝置 PSL－631 A、操作箱FCX－12HP型，裝置電源取自于直流母線Ⅰ段、控制電源1取自直流母線Ⅰ段、控制電源2取自直流母線Ⅱ段。606線路保護Ⅱ屏 (6P):線路保護PSL601G、裝置電源取自直流母線Ⅱ段

6)太迎Ⅱ線608間隔保護配置與太迎Ⅰ線606保護配置一致。

7)220 kV母聯間隔:保護為單套配置。母聯600保護屏 (9P):保護為CSC101 A，操作箱為ZFZ－12 S，裝置電源取自直流母線Ⅱ段，控制電源1取自直流母線Ⅰ段、控制電源2取自直流母線Ⅱ段，控制電源2應改至直流母線Ⅱ段。

3 母差保護改造實例分析

3.1 主設備接入

本次改造母線失靈保護A套和母線失靈保護B套，根據現場實際接線情況，首先進行母線失靈保護B套改造，然后進行母線失靈保護A套改造，最后進行220 kV失靈保護屏的拆除工作。由同一組直流母線段供電的主變、線路、母聯、旁路保護二次回路接入對應直流母線段供電的新母線失靈保護，以1號主變間隔、220 kV善太線602間隔改造為例說明如下:

1號主變間隔原啟動失靈及改造后回路如圖1，2所示，圖中×號表示改造220 kV母差保護B套(11P)時1號主變B套保護 (24P)需要解開的線，圖標表示改造220 kV母差保護A套 (28P)時1號主變A套保護 (23P)需要解開的線，其中失靈聯跳回路與改造前回路相同。

圖1 1號主變間隔原啟動失靈回路

圖2 1號主變保護間隔改造后回路

220 kV善太線602間隔原啟動失靈及改造后回路如圖3—4所示，圖中×號表示改造220 kV母差保護B套 (11P)時220 kV善太線B套保護 (2P)需要解開的線，圖標表示改造220 kV母差保護A套 (28P)時220 kV善太線A套保護 (1P)需要解開的線。

圖3 善太線602間隔原啟動失靈回路

圖4 善太線602線路改造后失靈回路圖

斷路器、隔離開關輔助接點統一從戶外機構箱內直接接取 (母聯隔離開關輔助接點不需接入)。電流回路安措統一在戶外端子箱處進行短接。每套220 kV線路保護裝置均提供一組分相跳閘接點(TJA，TJB，TJC)，啟動對應的一套母線失靈保護裝置中的斷路器失靈保護，線路保護與失靈保護采取 “一對一”啟動的方式，失靈電流判別在母線失靈保護中實現；取消并隔離線路保護操作箱TJR/TJQ啟動接點和斷路器保護裝置啟動失靈回路。每套變壓器電氣量保護裝置提供兩對不同繼電器的220 kV斷路器出口接點，用于對應的一套母線失靈保護裝置中的斷路器失靈保護的 “解除失靈保護復壓閉鎖”和 “啟動失靈”，變壓器電氣量保護與失靈保護采取 “一對一”啟動的方式；非全相保護和非電量保護不啟動失靈；取消并隔離主變保護操作箱TJR/TJQ啟動接點和斷路器保護裝置啟動失靈回路。解除失靈保護復壓閉鎖使用主變保護動作解除母線復壓閉鎖出口接點；本變電站母聯保護有手合充電繼電器，本次改造手合充電閉鎖母差功能按原回路接入。每套母線失靈保護裝置提供一對跳閘出口接點，分別接入對應斷路器操作箱對應的TJR回路。本次改造由母線失靈保護提供一對變壓器高壓側斷路器失靈后聯跳出口接點至變壓器保護，1號主變接入變壓器高壓側失靈啟動保護 (PST1206B)聯跳開入，由變壓器非電量保護動作跳開變壓器各側斷路器，2號主變接入變壓器電量保護裝置CSC326B，由變壓器電量保護動作跳開變壓器各側斷路器。此開入在前期主變保護更換工程中未驗證，本次先不接入，下次主變停電經過驗證后再行接入。

3.2 故障錄波接入

應接入母差保護分段出口接點、跳母聯出口接點、失靈保護分段出口接點、母線互聯告警、TA/ TV斷線告警、保護裝置故障告警接點，以上接點均應采用不保持接點。

3.3 其他接點接入

遙信接點按調監 〔2012〕303號文 《500 kV變電站典型信息表 (試行)》、《220 kV變電站典型信息表 (試行)》接入。保護信息系統子站通過以太網接入。GPS對時使用IRIG－B碼對時方式接入。取消并隔離線路保護A套與B套之間的啟動失靈回路。取消并隔離主變保護A套與B套之間的啟動失靈回路、解除失靈復壓閉鎖回路。全部母線失靈保護改造完畢后，拆除原220 kV失靈保護屏，拆除時，應先確認在戶外端子箱處已短接母聯電流回路。母線失靈保護用二次電流回路按照反措要求統一在戶外端子箱一點接地。母聯電流回路極性需要調整的，統一在戶外端子箱進行。

4 二次安措布置

4.1 二次安措執行順序

1)在母線220 kV失靈保護屏對側解開母差跳閘出口、聯跳主變、啟動母聯失靈；

2)在戶外端子箱處對母線220 kV失靈保護屏各間隔電流進行隔離；

3)母線220 kV失靈保護屏接入電壓應安全隔離；

4)在直流饋線屏上解開母線220 kV失靈保護屏直流電源；

5)在母線220 kV失靈保護屏對側解開交流電源；

6)在母線220 kV失靈保護屏對側解開母線失靈保護的遙信、中央信號、故障錄波等全部二次線。

4.2 二次安措恢復順序

1)母線220 kV失靈保護屏母線電壓恢復；

2)在戶外端子箱處恢復母線220 kV失靈保護屏各間隔電流；

3)在母線220 kV失靈保護屏檢查母線失靈保護的直流電源、交流電源、遙信、中央信號、故障錄波等全部二次線已恢復；

4)在母線220 kV失靈保護屏對側恢復母線失靈保護跳閘出口、聯跳主變回路。

5 其他問題

雙重化保護改造完成后，應對改造回路進行驗證，以防止出現寄生回路造成保護的誤動作。對跳閘回路進行一一對應驗證，對失靈回路進行逐一分相驗證，以確保出口正確。

6 結語

老舊變電站的220 kV母差雙重化改造是一項危險程度高、技術難度大的工程。盡管工作前已制定了施工方案并進行了危險點分析，但由于各保護裝置、外回路可能存在改動，所以許多問題往往是在工程開始后才能發現的。本文結合了220 kV太子廟變電站的雙母差改造工程，從主變線路保護回路和失靈啟動回路等方面簡述了改造過程中的典型問題并加以總結，希望能為今后的母差雙重化改造工作提供一些經驗。

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10.3969/j.issn.1008－0198.2016.06.025

2016－04－22 改回日期:2016－07－18