220 kV系統母線保護改造二次回路可靠性探討分析

聶振勇，曲曉暉

(國家能源集團河北國華滄東發電有限公司，河北 滄東 061113)

高壓母線保護設備是用來保護高壓母線發生故障時用來切除故障的主要保護設備，尤其是220 kV雙母接線系統的母線保護裝置，由于其接線沒有二分之三接線型式靈活，在母線發生故障時保護設備拒動或者誤動作就會更加容易造成故障擴大，對電力系統造成較大的危害和重大經濟損失。

鑒于母線保護設備的重要性，其設備的穩定與二次回路的可靠性就愈加重要，而母線保護設備的改造往往二次回路的變動較大，改造比較復雜，包含了電壓、電流等模擬量回路的變化，還有開入開出量等開關量回路的變化，為此，母線保護改造完畢后應進行一系列的二次回路正確性驗證方可投入運行。本文主要就某電廠PCS-915型母線保護裝置升級改造[1]中(相應發電機組停電檢修)二次回路接線正確性驗證的方法展開探討分析。

1 設備概況

1.1 電氣一次系統主接線及設備運行情況

本次改造設備的電氣主接線如圖1所示。

圖1 改造設備的電氣主接線

主接線形式為雙母線帶母聯接線， 1號發變組、1號啟備變、2號啟備變接入系統，廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線兩條出線， 1號啟備變給一期1號機組、2號機組2臺機組做后備電源， 2號啟備變給二期3號機組、4號機組2臺機組做后備電源，母線保護改造期間1號機組停機檢修。

1.2 電氣二次系統設備改造情況

PCS-915母線保護設備改造完畢，電壓、電流等模擬量回路，跳閘、啟動失靈等開入開出回路進行重新接線。

1.3 目前存在的實際問題

由于1號機組處于停機檢修狀態，設備改造完成后廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線、1號發變組、1號啟備變、2號啟備變等一次設備基本無電流流過，母線保護無法進行差流測試工作，尤其模擬量回路不能驗證其接線正確性。

2 二次回路正確性驗證對策

2.1 電氣二次設備整組傳動方法

電氣二次設備安裝完成后須進行模擬量、開關量等測試工作，并進行盤內開關量測試工作，以驗證保護裝置性能是否良好、合跳閘等二次回路接線及保護邏輯是否正確。必須進行帶開關傳動整組試驗，試驗結果合格后進行保護定值核對，并經第2人檢查無誤，核對完畢打印相關保護定值存檔。具體傳動內容如下(均為母線保護Ⅰ對應第1組跳閘線圈)。

a.通過母線保護裝置對1號發變組系統211開關第1組跳閘線圈進行傳動。

b.通過母線保護裝置對220 kV系統母聯201開關第1組跳閘線圈進行傳動。

c.通過母線保護裝置對廠渤Ⅰ線261開關第1組跳閘線圈進行傳動。

d.通過母線保護裝置對廠渤Ⅱ線262開關第1組跳閘線圈進行傳動。

e.通過母線保護裝置對1號啟備變2112開關第1組跳閘線圈進行傳動。

f.通過母線保護裝置對2號啟備變2134開關第1組跳閘線圈進行傳動。

g.對母線保護裝置聯跳1號發變組保護系統進行傳動。

除以上傳動項目外，還應該進行相對應廠渤Ⅰ線261開關線路保護、廠渤Ⅱ線262開關線路保護、1號啟備變2112開關啟備變保護、2號啟備變2134開關啟備變保護、1號主變211開關發變組保護啟動失靈回路的傳動工作，以驗證二次回路接線的正確性。

2.2 模擬量相量測試電氣一次運行方式的變化

由于新改造母線保護設備啟動失靈、跳閘等開入開出信號[2-3]可以通過斷開外部接線后測量通斷的方式進行，且外部跳閘回路接線未發生變化，所以啟動失靈、跳閘等信號線的驗證較為簡單，本文不再進行贅述，僅就模擬量回路的檢查驗證方法進行展開說明。

為驗證模擬量回路接線的正確性，電氣一次設備進行如下操作[4]。

a.廠渤Ⅰ線261開關切換至Ⅰ母運行。

b.廠渤Ⅱ線262開關切換至Ⅰ母運行。

c.1號啟備變2112開關切換至Ⅱ母運行。

d.2號啟備變2134開關切換至Ⅱ母運行。

e.母聯201開關在運行狀態。

f.1號主變211開關處于檢修狀態(1號主變間隔相量測試在機組啟機后進行)。

2.3 二次回路相量檢查方法

電氣一次設備在2.1項內容操作完畢后，首先退出母線保護差動保護[5]壓板，分別將2號機組廠用6 kV段負荷切換至備用電源運行[6]，將3號機組廠用6 kV段負荷切換至備用電源運行。2號機組、3號機組廠用段正常負荷電流3500 A(6.3 kV側)，切換廠用電后廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線、1號啟備變、2號啟備變二次電流均0.04 A(220 kV母線側TA變比2500/1)，母聯201開關二次電流0.08 A(220 kV母線側母聯TA變比2500/1)，隨后進行母線保護廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線、1號啟備變、2號啟備變、母聯201開關間隔帶負荷后保護裝置差流檢查[7-8]，檢查無差流驗證模擬量二次回路接線正確。

2.4 核查過程注意事項

由于2號、3號、4號機組處于正常運行狀態[9]，為保障設備安全穩定運行，保障廠用電系統運行可靠，應將廠用段工作電源進線及備用電源進線開關過電流保護動作時間定值修改為不同時間，存在一定的級差，這樣在切換廠用電時如果發生故障不會將2路電源全部跳閘。

3 結束語

母線保護系統是繼電保護設備中較為重要的一個系統，母線是各個支路潮流分布的匯聚點，而母線保護的原理是采集各個支路的電流模擬量，模擬量回路接線正確性決定著母線保護設備的可靠性[10]，尤其在繼電保護設備的改造過程中，在保證TA回路不開路的前提下還應通過相應技術手段檢測電流回路極性是否正確，跳閘回路是否正常方可投入正常運行。