220 k V雙母雙分段母差失靈改造專項研究

中國葛洲壩集團電力有限責任公司武漢設計院 汪保菊

母線保護是保證電網安全穩定運行的重要系統設備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對保證整個區域電網的安全具有決定性的意義。隨著時間的推移，一些較早投運的變電站的母差保護早已到了退役的年限，同時由于相關母差保護雙重化、設備“六統一”等等要求，很多變電站的母差保護都有了改造的必要。現就500kV雙河變的母差保護改造工程進行總結，對關鍵問題提出探討，為日后相關工作提供依據。

一、工程概況

500kV雙河變電站220kV部分現為雙母線單分段接線，現階段接線方式如圖1所示：

圖1 現階段接線方式

本期改造為雙母線雙分段，改造后的接線方式如圖2所示：

圖2 改造后的接線方式

本站現配置2套母差保護，1套公用失靈保護，由于原母線保護不能實現雙母雙分段的邏輯，本次改造退出原母差保護和公用失靈保護，配置4套符合國網“六統一”標準的母線保護，分別為兩套#3A、#4母母線線保護屏（國電南自SGB-750A-G,長園深瑞BP-2CA-G），兩套#3B、#5母母線保護屏（國電南自SGB-750A-G,長園深瑞BP-2CA-G）。220kV斷路器失靈保護隨母線保護配置，失靈保護功能分別含在每一套母線保護中，失靈電流判別采用母線保護中的電流判別功能。本次改造內容：原有220kV母線保護屏及公共失靈保護屏退出運行，相關二次回路改造，完成新母差保護相關二次回路。

二、工作內容

由于220kV涉及到的線路多，為減小停電造成的影響，本項目采取輪停方案，施工分為兩個階段，停電前和停電后。

母線停電前，主要在220kV新建保護小室分別安裝新增母差保護屏4面，敷設220kV所有線路、主變及母聯分段等17個間隔端子箱、保護屏至對應新母線保護屏電纜，包括CT、刀閘位置、母聯分段開關位置、跳閘、失靈啟動、失靈聯跳主變、解除中壓側負壓閉鎖等回路；敷設母差保護屏相關屏間電纜，包括裝置直流電源、交流照明打印電源、信號、故障錄波、220kV #3A、#4母線電壓、220kV #3B、#5母線電壓、#3A/#4母差保護與#3B/#5母差保護之間分段失靈互相啟動相關回路；新建母差失靈屏單機調試、遠動對點。

母線停電后，220kV母線停電方式為：第一步，原220kV #3母線停電24小時，原母線保護正常運行（1天）；第二步，將原220kV #3母線開斷后220kV #3B、#5母線同停96小時（4天），#3A、#4母線正常運行，原雙套母差及失靈保護正常運行；第三步，新#3、#5母線投入運行，新#3、#5母母線保護投入運行，原雙套母線及失靈保護退出運行，220kV #3A、#4母線線路、#1主變、母聯間隔3天內輪停，分別接入新#3、#4母母線保護。停電期間，主要完成17個間隔端子箱、保護屏至對應新母線保護屏的拆線，改線及接線工作。

三、危險點分析及預控措施

危險點分析：拆除老母差、失靈屏內的相關回路，對側保護屏均在運行狀態，嚴防勿碰運行端子、勿拆運行回路；嚴防拆線過程造成直流接地；嚴防回路沒有拆除干凈，留下安全隱患；

預控措施：①工作前確認220kV老母差、失靈保護屏上所有出口壓板確已停用；②拆除220kV老母線保護刀閘位置及開關位置時，拆線前必須仔細核對電纜編號，先拆除電源端，對端用萬用表監視，電源消失后方可拆除，對芯確認并用絕緣膠布包好，嚴防誤拆、漏拆，拆除時做好記錄；③拆除220kV老母差保護屏CT回路時，必須先用鉗形電流表測得本間隔CT無流，同時檢查裝置采樣本間隔無流，才能拆除本間隔CT回路，在CT端子箱將相應電纜斷開并對芯確認，嚴防誤碰運行間隔CT；④拆除220kV老母線保護及失靈保護屏內跳閘回路時，應分別斷開對應開關操作電源，用萬用表監視相應電纜確無電壓后，兩端電纜方可拆除，對芯確認并用絕緣膠布包好，嚴防誤拆、漏拆。拆除時做好記錄。⑤拆除老220kV失靈保護屏內啟動失靈回路時，應先確認電纜編號，拆除電源端，萬用表監視確無電壓后拆除，對芯確認并用絕緣膠布包好，嚴防誤拆、漏拆，拆除時做好記錄。

四、主要問題及解決措施

本次母差保護改造主要涉及的內容：

1.原失靈保護電流判據由保護屏上輔助保護完成，失靈啟動回路由輔助保護出口串接間隔主保護出口，再并接操作箱TJQ,TJR完成，由于前期失靈保護僅1套，本期每套母線保護均需要接入三跳TJQ,TJR，所以部分間隔操作箱缺少三跳接點，本次采取的措施是增加一個南瑞繼保DSP2-4A型中間繼電器，擴展2對接點并串接壓板，分別至兩套母差保護，部分間隔有備用三跳接點，需要串接壓板接至母差保護。

2.對于母聯/分段間隔，按國網標準化設計（7.2.1.h）要求，本期母差保護需要接入SHJ節點，用于母聯（分段）充電于死區故障保護邏輯。由于前期母差保護，失靈保護不需要此接點，原操作箱預留接點數量不夠，本次采取的措施是增加一個南瑞繼保DSP2-4A型中間繼電器，擴展4對接點分別至四套母差保護。特備針對#1分段（雙31）間隔，遠操作箱采用南瑞繼保LFP-974ER型操作箱，此操作箱無SHJ接點輸出，本次采用增加一個南瑞繼保DSP2-4A型中間繼電器，串接在測控裝置過來的合閘回路，另一端接操作箱負電源，擴展5副常開節點，1副用于操作箱手跳開入，4副用于母差保護開入。

3.根據DLT5506－2015電力系統繼電保護設計技術規范5.2.3條，變壓器后備保護跳分段（母聯）時不應啟動失靈保護，對于本次新增分段間隔，主變后備保護跳閘回路應接入操作箱的TJF（不啟動重合閘，不啟動失靈）回路；對于前期母聯29、母聯36間隔，由于操作箱不具備TJF回路，本期將主變保護跳母聯回路接至手跳/遙跳回路；對于分段31間隔，LFP-974ER型操作箱無TJQ,TJR回路，本次采取的措施是增加一個南瑞繼保DSP2-4A型中間繼電器，將分段保護出口擴展4對接點分別至4套母差保護。

4.本站配置了2套FWK-300穩控裝置，本期需將220kV #3A、#4第一套母差保護與220kV #3B、#5第一套母差保護母差動作瞬時動作接點接至第一套穩控裝置，將220kV #3A、#4第二套母差保護與220kV #3B、#5第二套母差保護母差動作瞬時動作接點接至第二套穩控裝置，在設計時需注意要求廠家需具備足夠多的母差保護瞬時動作接點的輸出量。

五、結束語

母差保護關聯的設備較多，回路較為復雜，同時在一次設備不具備停電的條件下，母線無主保護的時間應盡可能的縮短。所以進行母差保護改造時要在較短的工期內完成很大的工作量。對于回路的改造，我們應提前拿出改造方案，在保證電網安全可靠運行的前提下，對整個施工過程統籌安排，確保改造回路的正確性，施工方案的可行性。

[1]電力系統繼電保護設計技術規范[S].DLT5506-2015.

[2]變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規范[S].Q-GDW1175.

[3]江西省電力公司超高壓分公司.變電站二次回路識圖與分析[M].中國電力出版社.

[4]國電南京自動化股份.SBG750母線保護裝置說明書[S].Q/GDNZ.JB101-2011.