220 kV變電站母線失壓及處理

黃慕云

摘 ?要：在電網中，變電站占據至關重要的作用。另一方面，它也作為電力的中轉站，是輸配電過程中的核心設施之一。而在變電站中，母線是非常重要的設備，母線的穩定性直接決定了變電站的穩定性。在變電站的日常運行中，有很多故障會因為不同的原因未被切除，越級到母線級，被母線保護動作切除。本文結合我國實際情況，對可能出現母線失壓的情況進行了分析，并提出了相應的處理方式。

關鍵詞：220 kV;變電站;母線失壓;處理

中圖分類號：TM411 ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0108-02

在變電站中，母線一般不會出現故障問題，但是有很多其他的故障會跨越至母線級，由母線保護動作切除，這也意味著母線在變電站中占據了非常重要的部分。當變電站中出現母線級故障時，尤其是在樞紐變電站中，不僅會引發故障母線上的出線停電情況，同時也會對電網的穩定性造成一定的影響，埋下安全隱患。本文以某220 kV變電站為例，對可能導致母線失壓的情況進行了分析，旨在提高變電站工作的穩定性，加強工作中的防范意識。

1 ?運行方式

運行方式，如圖1所示。

2 ?母線保護裝置

2.1 ?220 kV母線保護裝置

在該變電站中，采用的220 kV母線危機保護裝置屬于RCS-915和BP-2B型保護裝置。在RCS-915保護裝置中，具有多種母線保護功能，例如母線差動保護、母聯充電保護、母聯死區保護等等，在BP-2B保護裝置中，有母線差動保護、母聯失靈保護、開關失靈保護出口等等。

2.2 ?110 kV和35 kV母線保護裝置

在該變電站中，并未針對110 kV和35 kV的母線設置專門的保護裝置。當該母線出現問題時，由主變的中后備保護動作切除故障。

3 ?母線保護原理

各個開關的CT以及母線的所有一次設備，例如開關CT、開關、母線側隔離刀閘等等，都在母差保護的范圍中。

母線差動保護中的差動回路分成兩部分：大差回路和小差回路。在雙母保護中，大差的主要作用是作為氣動元件，對區域內是否有故障進行判斷，保護的主要對象是兩條母線[1];小差的作用是作為選擇元件，對故障所在的母線區域進行判斷，保護的對象是一條母線以及母聯CT之間的區域。小差動作是在第一個時限中跳開母聯開關，在第二個時限中跳開母線的所有開關;大差動作是在同一個時限中將故障母線上的開關全部跳開，不判斷設備所在的母線。當雙母正常運行時，一般采用的是小差回路，這樣的保護選擇性更強;而在倒母過程中，大多采用的是大差保護，這樣可以有效避免操作并列刀閘時可能出現的誤動。

母差死區保護的原理為：當母線處于并列運行的狀態時，如果故障發生的區域是母聯開關或母聯CT時候，開關側母線段刀閘在跳開時無法排除這類故障，同時CT段的小差元件也無法排除，這種情況被稱作死區故障。在這種情況下，母差保護工作已經切除了一條母線，電流元件不返回，且母聯開關已處在跳開狀態，但是在母聯CT中仍有故障電流經過，死區保護是在母線差動負荷電壓閉鎖后切除另外一條母線。具體的母差死區范圍，如圖2所示。

母聯失靈保護和死區保護的原理相似，主要區別在于，當出現死區故障后，母聯開關處跳開狀態;而在母聯失靈保護之后，母聯開關的仍處在合位。

而具體的失靈保護原理為：在各開關狀態進行相關的檢測后，然后在母聯開關空充失壓母線開始前，采用母差保護進行充電保護以及過載保護，保護標準定制為480 A，待空充母線恢復后，則可以迅速解除母聯的充電和過載保護兩種狀態。

母線充電位置是在分段母線的某一段停電檢修后，可以通過母聯或者分段開關對檢修母線進行充電，從而保證雙母的正常運行。一般此時會采用母聯充電保護的方式，這樣當檢修母線出現故障時，母聯開關會跳開切除故障。

4 ?母線事故原因判斷

4.1 ?保護動作情況以及事故后的母線方式判斷

在判斷時，主要參考保護動作的情況以及斷路器的跳閘情況，通過儀表對變電站內部的設備運行情況進行檢查，并分析在變電站中有沒有進行操作性以及工作等。

由于母差保護的范圍為母線以及和母線相連接的設備，例如電壓互感器、避雷器等等。因此，在母差保護動作下，會使一段母線上的不同分路及分段的斷路器出現跳閘的情況。在這種情況下，可能出現了母線或鏈接設備故障的情況。當線路或設備出現某種故障時，出現保護動作而線路斷路器未跳閘時，斷路器失靈保護會在極短的時間內跳開故障線路或設備所在母線上的所有斷路器。

一般情況下，失靈保護需要滿足以下兩個條件：第一，故障元件保護出口繼電器在動作之后未出現返回的現象，斷路器沒有跳閘;第二，在故障元件的保護范圍中，還存在故障的情況。失靈保護動作跳閘會導致母線出現失壓情況，此時一般都是線路以及變壓器故障越級導致的。在這種情況下，很容易界定故障的范圍，故障元件的保護有信號，斷路器的位置仍舊處在合位。當母線及其連接設備出現故障時，主控室中的相關測控設備以及保護裝置出現相關的動作信息，故障處也會出現冒火、冒煙等現象，在判斷故障時較為容易[2]。

如果變電站中沒有安裝相應的母線保護或失靈保護的母線，電源主接線保護動作跳閘，并且聯跳分段斷路器，導致母線失壓，在這種情況下，要根據以下幾個因素對其進行判斷：

保護動作的情況。如果在分路中出現了保護動作的情況，同時在母線以及連接設備上沒有出現異常，那么一般可以判斷是線路故障越級跳閘引起的;如果在分路中沒有出現保護動作的情況，那么既可能是母線級連接設備故障，也可能是線路故障越級跳閘;

觀察在母線以及其連接設備是否出現了故障情況;

如果在線路中出現了保護動作信號，這可以證明，電路器是因二次回路或機構問題拒跳而出現的越級。如果在分路中沒有出現保護動作，同時在對變電站內部一次設備的檢查中也完好的話，就可以證明是線路故障問題引發的保護拒動，導致的越級跳閘。在這種情況下，難以對具體的故障線路進行精確的判斷。

在對保護拒動進行判斷時，要依據四個標準：

①斷路器位置指示燈不亮;

②保護裝置的指示燈不亮;

③保護中出現了異常信息;

④出現“控制回路斷線”或交流“電壓回路斷線”的信號。

4.2 ?結合具體情況進行判斷

當發現母線出現失壓的情況時，工作人員應當第一時間進行上報，并對變電站中保護動作的情況進行調查。如果出現了上文所描述的情況，則可以判斷是母線故障，要立刻對故障母線上的斷路器進行相應的處理。如果沒有，則需要結合變電站的其他情況進行分析。另一方面，還要排除保護誤動的情況。此外，故障可能是由于工作人員的誤操作導致的，因此，在判斷故障的過程中，要暫停一切操作，對故障點進行排查并隔離。

5 ?母線事故處理方法

5.1 ?失壓處理

對于母線失壓處理方法主要根據目前的故障停電情況以及保護動作進行處理，若故障能夠有效排除，則應當拉開開關、隔離開關。同時注意查看母線絕緣情況，若不存在損傷，則應當按照要求對母線充電后在進行供電。若故障無法通過處理進行排除，也不能通過隔離的手段，則應當查看母聯開關的具體斷開區域。若單一母線出現失壓，則應當將問題線路的分路開關通過正常母線分離，若雙母線均為失壓，則應當對所有線路的連接設備進行細致檢測。

5.2 ?失靈保護動作處理

若因為線路開關拒動引發的失壓問題，則應該按照光字信號，動作信息進行判定，首先隔開線路開關，恢復正常設備的運行，同時注意失靈開關的狀態。此外，還應當對拒動引發的失壓問題進行反饋，然后按照調度情況以及具體保護動作情況，將失靈開關進行隔離，最后開始母線運作。

6 ?結 ?語

綜上所述，在變電站的日常運行中，母線的穩定性和供電的可靠性息息相關。當母線出現故障時，工作人員要及時進行排查，判斷故障的位置，并采取相應的措施。否則，母線故障可能會導致大面積停電的事件，影響到電網運行的穩定性，甚至出現電網解列的情況。因此，變電站必須要重視母線失壓及處理工作，保證電網的安全與穩定。

參考文獻：

[1] 李洪衛.220 kV變電站一條母線失壓事故處理方式及風險預控措施

[J].電工技術，2013，11：38-39+49.

[2] 徐志剛.一次大型異物導致220 kV變電站母線失壓故障分析[J].現代 ? 工業經濟和信息化，2015，24：60-61.

[3] 李俊偉.淺析220 kV變電站母線失壓及處理[J].企業導報，2016，05：

150-151.