500kV母差保護(hù)換型工作的總結(jié)與思考

黃玲　周金剛　肖萍　周守強(qiáng)

【摘 要】今年湖南電網(wǎng)將有大批變電站迎來母差換型工作，其中部分為500kV母差保護(hù)。此項工作涉及的回路很重要，安全風(fēng)險較大，稍有不慎就有可能引起保護(hù)誤動，筆者結(jié)合500kV沙坪變500kV II母母差更換的實例，將工作流程和注意事項詳細(xì)介紹，給相關(guān)工作提供一個參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】母差；跳閘回路；啟動失靈；電流判據(jù)

0 引言

母線差動（簡稱母差）保護(hù)是變電站母線的專用保護(hù)，可快速切除母線短路故障，避免事故范圍的擴(kuò)大，避免電氣設(shè)備遭受損壞，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行[1]。目前500kV多采用3/2接線方式，母差保護(hù)只取電流，不判電壓，動作原理較為簡單，這也對電流回路和失靈啟動母差回路的可靠性提出了更高要求。

通常講的差動保護(hù)包含了母線差動保護(hù)、變壓器差動保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動保護(hù)和線路差動保護(hù)。實現(xiàn)差動保護(hù)的基本原則是一致的，即各側(cè)或各元件的電流互感器，按差接法接線，正常運行以及保護(hù)范圍以外故障時，差電流等于零，保護(hù)范圍內(nèi)故障時差電流等于故障電流，差動繼電器的動作電流按躲開外部故障時產(chǎn)生的最大不平衡電流計算整定。

但也應(yīng)該十分清楚，母線差動保護(hù)與變壓器差動保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動保護(hù)又有很大的不同：即母線的主結(jié)線方式會隨母線的倒閘操作而改變運行方式，如雙母線改為單母線運行，雙母線并列運行改為雙母線分段并列運行，母線元件（如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等）可以從這一段母線倒換到另一段母線等等。換句話說，母線差動保護(hù)的范圍會隨母線倒閘操作的進(jìn)行、母線運行方式的改變而變化（擴(kuò)大或縮?。?，母線差動保護(hù)的對象也可以由于母線元件的倒換操作而改變（增加或減少）。忽視了這一點，在進(jìn)行母線倒閘操作時，對母線差動保護(hù)的一些必要的切換投退操作肯定就認(rèn)識模糊、甚至趨于盲目了。

1 施工流程

根據(jù)220kV及以上電氣設(shè)備不能無保護(hù)運行的原則，母差保護(hù)換型應(yīng)采用單套更換的原則，每套保護(hù)換型時間一般為5天，工作流程分為安措執(zhí)行、二次線拆除、舊屏退出、新屏就位、二次電纜敷設(shè)整理及接線、失靈回路改造、裝置上電調(diào)試、整租試驗及驗收、安措恢復(fù)。

2 換型前的二次安全措施

做好二次安全措施是保證安全工作的前提，目前網(wǎng)調(diào)對換母差工作一般要求采用母線停電的方式，即使不能做到更換期間全部停電，也會考慮一天停電用于開關(guān)傳動，根據(jù)一次設(shè)備停電情況，二次安全措施執(zhí)行方式將會有所不同：

1）設(shè)備不停電時：在各斷路器保護(hù)屏解開跳閘線、在端子箱短接電流回路并解開至母差保護(hù)的二次線（如果在母差保護(hù)前串有其他設(shè)備的，在該設(shè)備末端短接），在這個過程中要注意，以往的電流多在保護(hù)屏處接地，新的繼電保護(hù)導(dǎo)則要求就近接地，故在安措執(zhí)行時應(yīng)該將電流回路的接地點同步改至端子箱，避免母差電流無接地點運行。在穩(wěn)控屏解開啟動穩(wěn)控回路、在公用測控和錄波屏解開信號回路和錄波回路。

2）母線停電時：安措相對較為簡單，各斷路器保護(hù)屏解開跳閘線、在穩(wěn)控屏解開啟動穩(wěn)控回路、在公用測控和錄波屏解開信號回路和錄波回路。

3 換型中的注意事項

1）如果采用母線停電模式，需要開具第一種工作票，工作地點還應(yīng)包含斷路器。

2）接地問題：原來的接地點在保護(hù)屏應(yīng)改至端子箱，如果是不停電方式應(yīng)該執(zhí)行電流安措時即進(jìn)行電流接地工作。

3）注意檢查母差電流的準(zhǔn)確級，凡是含失靈保護(hù)的，TA繞組只能用P級的，不能用TPY級的，主要是TPY級的帶氣隙，電流衰減慢，會引起失靈保護(hù)誤動作。

4）新保護(hù)投運前要檢查各間隔的極性，避免后面由于極性問題造成保護(hù)誤動。

5）失靈由“單開入”改為“雙開入”，原母差BP-2A斷路器失靈啟動母差采用的是單開入方式，本次新?lián)Q的BP-2CS采用雙開入方式，所以本次換型工作中比較重要的工作之一就是在各斷路器保護(hù)屏增加第二路失靈啟動BP-2CS工作，此項工作需要從斷路器保護(hù)引出備用失靈動作出口接點，增加壓板；對此回路的試驗，只能采用在斷路器保護(hù)屏短接接點的方式，短接時要注意防止誤碰。

6）500kV母差由于不采用電壓判據(jù)，失靈開入回路絕緣搖重點進(jìn)行檢查。

4 斷路器失靈啟動母差回路的探討

目前，湖南省內(nèi)的500kV母差保護(hù)，雖然生產(chǎn)廠家保護(hù)原理不同，但總的來說，斷路器失靈啟動母差通常有兩種方式：一是開入動作型；即只要斷路器保護(hù)屏內(nèi)失靈動作開入到母差保護(hù)，母差保護(hù)直接出口跳閘，不經(jīng)過電流判據(jù)，這種情況誤動的可能性較大，所以有的母差已采用“雙開入方式”，增加動作的可靠性，沙坪母差保護(hù)II RCS-915E就是采用的這種方式。

另一種方式是“開入+電流啟動”的方式，采用雙開入方式[3]，動作條件是啟動失靈接點閉合，任一間隔電流達(dá)到啟動值，兩個條件均滿足，母差失靈動作，這種方式可靠性高，本次新更換的BP-2CS型母差保護(hù)采用的就是這種原理。

5 倒閘操作注意事項

運行人員本應(yīng)該非常清楚，母線差動保護(hù)的動作與否取決于加入差動繼電器的差電流大小，只要達(dá)到了動作值，母線差動保護(hù)就會動作切除母線元件。雖然停電母線元件的隔離開關(guān)拉開了，但因母線差動保護(hù)的所有電流互感器二次回路是并在一起的，即使一次設(shè)備已停電，其二次回路也要按運行設(shè)備對待，不得將母線差動電流回路隨便接地、短路或誤引入外接電源。運行人員要特別重視如下幾個環(huán)節(jié)：

1）運行中的母線差動保護(hù)的電流互感器二次電路被短接后，不管這種短接與母線差動保護(hù)的總差回路脫離或相連、均已破壞了母線差動保護(hù)的工作原理，在正常或發(fā)生穿越性故障時，均將引起二次差電流的不平衡，并可能產(chǎn)生誤動。

2）母線元件設(shè)備做一次回路短路試驗，如電流互感器TA的一次通電試驗，工作前應(yīng)將母線差動保護(hù)停用，或?qū)⑴c試驗回路有關(guān)的母線差動保護(hù)的電流互感器TA從運行的母線差動保護(hù)電流回路上甩開，短接好。

應(yīng)該指出，母線差動保護(hù)在母線倒閘操作過程中的切換、投退要與該母線采用的母線保護(hù)的類型，保護(hù)的技術(shù)特性、母線的結(jié)線方式及倒閘前后母線運行方式的變換，甚至要與電網(wǎng)的運行方式具體結(jié)合起來。運行人員在進(jìn)行倒閘操作時，要十分明確：操作是否破壞了固定連接的要求、是否會使保護(hù)失去選擇性；操作完畢后，母線方式是否改變、母線保護(hù)是否具有自適應(yīng)性等等。只有這樣，才能確保倒閘操作過程中及其操作完成后母線及其保護(hù)的安全合理運行。

6 結(jié)論

與220kV母差保護(hù)相比，500kV母差保護(hù)回路和原理都相對簡單單一，但工作的過程中要注意整組試驗，如果網(wǎng)調(diào)停母線，則需要進(jìn)行開關(guān)傳動工作，兩套母差要進(jìn)行三次傳動，每套母差單獨傳動一次，然后將兩套母差電流串起來，第一、二路線圈同時跳一次，這樣做的目的是防止跳閘線圈極性接反，兩個跳閘線圈電磁力會相互抵消，開關(guān)會出現(xiàn)拒動的情況。在新母差保護(hù)投入前，要先退出全部出口壓板，檢查裝置差流及開入量，在這些參數(shù)全部正常之后方可投入。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]繼電保護(hù)實用技術(shù)問答[M].中國電力出版社.

[3]BP-2C技術(shù)使用說明書[Z].