220kV母差保護改造與分析

聶 胤

（國網江西上饒供電公司，江西 上饒334000）

220kV龜峰變電站于2006年投入運行，至今運行已超過15年，根據國家電網公司技改大修原則，對其進行綜自改造，包括母差保護、主變保護、線路保護、母聯保護、測控等設備以及控制、信號等電纜。其中，220kV母差保護與主變、220kV線路電氣聯系比較繁雜，本期改造取消了原有單獨的斷路器失靈保護裝置，其失靈保護功能由新母差保護實現。

龜峰變電站作為樞紐變電站，改造過程中須考慮其供電需求，無法全站停電，因此如何在最短的時間內實現新舊母差保護的安全轉換，應慎重考慮、做好安全措施[1-4]。本文基于龜峰220kV變電站綜自改造的特點和停電方案，闡述220kV母差保護改造的技術方法、注意事項和施工流程。

1 220kV母差保護配置概述

舊的雙套母差保護與各220kV間隔雙套保護是相互聯動的，新的雙套母差保護與各220kV間隔雙套保護是一一對應相互獨立的。即所有220kV間隔的A套保護接入220kV母差A套保護，所有220kV間隔的B套保護接入220kV母差B套保護，A套與B套之間是完全獨立互不影響的。而且取消了單獨的斷路器失靈保護，簡化了設備和回路。

本期工程220kV232母聯保護是新增的單套配置，施工過程中不存在新舊保護配合的問題，主要電氣聯系回路有母聯失靈開入母差，母聯開關跳位、SHJ開入母差，母差保護跳閘經操作箱TJR永跳，施工過程中按照設計圖紙接線即可，施工調試過程中必須考慮母聯保護死區的問題并進行驗證。

母線保護普遍配置有母聯死區保護，當母聯開關與電流互感器之間發生故障時，保護能正確、可靠動作，快速切除故障[5]。本期工程配置了母差保護，型號分別為CSC150-A-G和NSR371-A-G，這2套母差保護均具備母聯保護死區的功能均能滿足需求。

2 220kV母差保護改造停電計劃

龜峰220kV變電站是樞紐站，不允許全站停電改造，只能單間隔輪停。本期主要更換保護、測控、開關端子箱、全站控制電纜、信號電纜等，故針對220kV母差保護改造考慮輪退舊的220kV母差A/B套保護，各220kV間隔短時停電一一接入新的220kV母差保護的方式實現220kV母差保護改造，主要工作內容是各間隔的電流、刀閘位置、啟失靈、解復壓接入，相關傳動試驗、帶負荷試驗等。

從計劃時間算，每個220kV間隔接入母差需半天時間，母差雙套保護完成改造預計需要10天。緊接著可開展220kV間隔的保護改造，預計每個220kV間隔是6天，只有所有220kV間隔的保護完成改造并接入新的220kV母差保護，如此220kV母差保護才算真正意義上完成改造。

3 220kV母差保護改造施工流程

由于220kV母差A/B套保護配置一樣的，本文只闡述220kV母差A套保護改造施工流程，母差B套保護改造不再贅述。各220kV間隔逐一短時停電配合母差保護改造，分別以#1主變和220kV志峰線為典型代表闡述改造施工流程，具體步驟如下。

3.1涉及#1主變A套保護的220kV母差A套保護改造施工流程

第1步：退出舊的220kV母差A套保護。

第2步：#1主變間隔轉冷備用。

第3步：拆除舊的220kV母差A套保護與舊主變A/B套保護的電氣回路，拆除明細如表1所示。

表1 拆除電纜明細表

第4步：將舊主變A套保護與舊的220kV母差A套保護有關的電氣回路接入新的220kV母差A套保護，接入明細表2所示。

第5步：補充試驗，驗證#1主變2021和2013刀閘位置、主變解復壓閉鎖、失靈啟動開入量均正確接入新的220kV母差A套保護裝置，并帶開關實際傳動，驗證母差保護動作跳201開關和主變失靈保護啟動母差跳201開關回路的正確性。

第6步：帶負荷試驗，驗證#1主變開關端子箱接入母差保護電流回路的正確性。

第7步：#1主變恢復運行。

注意事項：A套母差保護改造完成后應清理并拆除#1主變A套保護屏內關于原雙套母差保護跳閘出口、失靈啟動等相關聯的端子接線、壓板并做好安全反事故措施，以防止寄生回路串流或無電氣聯系且未經接地的獨立電流電壓回路形成。

3.2 涉及220kV志峰線A套保護的220kV母差A套保護改造施工流程

第1步：退出舊的220kV母差A套保護。

第2步：220kV志峰線間隔轉冷備用。

第3步：拆除舊的220kV母差A套保護與舊220kV志峰線A/B套保護的電氣回路，拆除明細如表3所示。

表3 拆除電纜明細表

第4步：將舊220kV志峰線A套保護與舊的220kV母差A套保護有關的電氣回路接入新的220kV母差A套保護，接入明細，如表4所示。

表4 恢復電纜明細表

第5步：補充試驗，驗證220kV志峰線2111和2113刀閘位置、失靈啟動開入量均正確接入新的220kV母差A套保護裝置，并帶開關實際傳動，驗證母差保護動作跳211開關和220kV志峰線失靈保護啟動220kV母差跳211開關回路的正確性。

第6步：帶負荷試驗，驗證220kV志峰線211開關端子箱接入母差保護電流回路的正確性。

第7步：220kV志峰線恢復運行。

注意事項：A套母差保護改造完成后應清理并拆除220kV志峰線A套保護屏內關于原雙套母差保護跳閘出口、失靈啟動等相關聯的端子接線、壓板并做好安全反事故措施，以防止寄生回路串流或無電氣聯系且未經接地的獨立電流電壓回路形成。

在改造過程中，新母差保護由于沒有接入相應電壓等級所有出線間隔，不能正確反映母線差流情況，因此不能投入實際運行[2]。待所有220kV間隔A套保護改接入新220kV母差A套保護后，按照調度繼保室下發的母差保護定制單整定，即可投入新220kV母差A套保護。

接下來，按照同樣的方法，完成舊的220kV母差B套保護改造。因各種不可控因素的影響，實際上施工用了13天，新的220kV雙套母差保護全部投入運行，與計劃時間相差不大。

4 改造后的效果分析

通過此次改造，220kV母差保護同各220kV間隔的保護電氣回路更加簡化，形成了一一對應的電氣關系，真正實現了220kV雙套保護配置的相互獨立，A、B套保護互不影響；取消了單獨的斷路器失靈保護，減輕了運維人員維護的工作量。

對于老舊變電站，220kV母差保護改造涉及間隔較多，舊的母差保護與各220kV間隔電氣聯系回路比較復雜，改造風險極大，改造前現場一定要勘察清楚，安全隔離措施要到位。為更好地推進施工進度，停電計劃要提前確定好，避免臨時變更。為盡可能降低現場施工和電網風險，應按照正規流程實施，嚴格履行二次安全措施票，不可趕進度，以安全有序開展工作為第一要素。