刍议如何做好变电站继电保护改造工作

黄川 邹李

【摘要】继电保护在电力系统中发挥着非常重要的作用，但是在一些运行多年的变电站工程中，继电保护装置已经不能满足当前智能化发展的要求，尤其是在可靠性、灵敏性等方面问题比较多，需要进行技术改造。因此，本文结合某220V变电站继电保护改造案例进行探讨，对同类工程具有一定的借鉴意义。

【关键词】变电站；继电保护；改造

1工程概况

某电厂一期220kV变电站为双母线带旁路主接线方式，断路器为少油开关，近年来在运行和维护中暴露了许多问题，决定对220kV一期变电站进行GIS化改造。

本次改造工程涉及范围为一期3台变压器、4回出线，与II期变电站联络的2个分段开关间隔，需要更换所有线路保护，母差失灵保护，增加综合自动化控制系统（NCS）及电子五防系统。经过多方论证，决定采用先建后移的施工方案，并且尽可能减少停机和停电的时间。拆除施工范围内原有设施，在原来的变电站室内一角建好新的GIS变电站，电气一、二次设备安装、试验、系统调试等全部验收合格后，通过分段开关2015由二期向一期220kV GIS母线充电，然后恢复该线路；在保证新建GIS供电可靠性后，逐步将3台变压器、4条线路间隔转入新的一期220kV GIS站内，最后安装2母至6母的分支母线，投入分段开关2026，转为正常运行方式。

2施工过程中继电保护方面存在的主要风险分析

（1）前期拆除220KV旁母及其相关设备、2个备用间隔、20151分段刀闸后，闭锁及联锁回路不完整，易导致误操作、误入带电间隔、设备无法操作。

（2）拆除旧设备的控制回路和保护装置时，涉及到母差失灵保护、安稳装置、相量测量系统（PMU）、遥信遥测系统（RTU），拆错回路导致闭锁（联锁）回路不完整、控制回路不完整，容易引起保护误动或者拒动，或者调度信号失真，产生误判。

（3）新的、旧的I期母差失灵保护装置回路分间隔逐步转接，回路复杂，并且相邻回路都在运行，容易发生继电保护“三误”事故（如拆错或接错跳闸回路、电流回路、刀闸接点等）。

3继电保护改造中相应的控制措施

针对上述分析的各种风险，我们制定了一系列控制措施和对策，力求做到在工程实施前对风险辨识到位，工作安全分析及采取的措施到位，工作过程中认真执行措施到位，监护到位，工作结束后恢复安全措施到位。以下通过部分实例对相应的控制措施及对策进行分析。

3.1设备拆除

拆除220KV旁母及其相关设备、2个备用间隔、20151分段刀闸后，闭锁及联锁回路不完整，所以我们在施工的第一步就是采取措施完善联锁及闭锁回路。具体采取以下几项措施。

（1）敷设电缆将拆除后的2个备用间隔刀闸、20151分段刀闸的接点回路跨接，直接从20262分段刀闸的端子箱引接至湛赤甲线端子箱的相关联锁和闭锁回路，主要是完善母线地刀的闭锁和11米层楼上的I母安全门的闭锁。（母线地刀合闸条件是需要母线上所有刀闸都断开；安全门的打开需要2个条件，即I母线2把接地刀闸合上和本间隔母线隔离刀闸的接地刀闸合上。）

（2）将隔离闭锁小母线（GBM）和公共零线（～IN，～IIN）由20262分段刀閘的端子箱引接至湛赤甲线端子箱，完善母联开关隔离闭锁回路，使倒母线操作能正常进行。

（3）由于20151刀闸和201510地刀及其控制回路拆除，影响到201550地刀的操作，所以要将201550地刀合闸回路中的20151刀闸常闭接点短接并拆除旧回路。

（4）在新安装的20588合闸回路中，要注意引入分段开关DL的三相串接的常闭接点、1G地刀的常闭接点、2G地刀的常闭接点、220KV 5母母线地刀2GD1的常闭接点，以确保20588的合闸回路正确。（改造过程中新的GIS母线临时命名为220KV 8母和9母，分段开关命名为2058和2069。）

3.2母差失灵保护

由于施工周期长，施工过程中是先将分段开关2058接入，所以母差失灵保护的运行方式在施工中就很特殊，中间的转接也很复杂和危险。不管是一期母差失灵去启动二期母差失灵，还是二期母差失灵去启动一期母差失灵，最终都是靠启动分段开关失灵来实现的，所以施工过程中，先要将互相启动分段开关2015的回路转接至新的I期母差失灵保护装置，拆除旧的回路（同时保证互相启动分段开关2026的回路完整），等变电站改造完毕，接入分段开关2026时，再将互相启动分段开关2026的回路转接，拆除旧的回路。这个过程中，要注意区分两个不同的回路，不能拆错和接错，不仅要按照继电保护措施票一步一步执行，还要对每一根线进行查对，直至正确方可接入，传动试验时由于不能传动真的开关，但是一定要传动到端子排的接线处。

3.3新设备调试和投运试验

我们主要采取的也是使用继电保护安全措施票来确保工作的安全。安全措施票列明与试验设备有关的所有可能产生风险的回路与设备，并做好措施；制定调试作业文件包，将试验接线、绝缘检查、加量试验、整组传动等都项目逐一列明，质检点和见证点明确设置，严格执行三级验收制度；继电保护试验申请单上，列明试验需要隔离的设备和采取的措施，试验所要做的内容，试验的步骤，试验需要的配合工作，试验的目的等。

3.4电流互感器和电压互感器回路工作

（1）防止电流互感器二次回路开路。在施工过程中，涉及到很多拆除电流回路、通流试验、带负荷试验等与电流互感器二次回路相关的工作。拆除电流回路时，必须先查清回路，再通过用钳表测量本回路电流、上下相邻设备电流来确认施工回路的正确性，再将上下相邻设备的回路用绝缘胶带封闭贴好，然后短接本回路，确认短接可靠后再断开电流端子连片，与另一端电缆对线确认。通流试验和带负荷试验时，首先要逐个检查回路接线完整，电流端子连片连好，接线紧固，然后才可以做试验。

（2）防止电压互感器二次回路短路和接地。在拆除和新安装设备的过程中，涉及到很多的电压回路，在转接小母线或接入电压回路的过程中，还必须带电操作。我们采取的措施是铺设绝缘胶皮，戴绝缘手套，拆1根线就绝缘包扎1根；使用的工具裸露部分绝缘包扎，防止误碰短路；无关的回路用绝缘胶带粘贴封闭，防止拆错线。

（2）对于新安装的上述回路要逐个检查是否符合《广东省电力系统继电保护反事故措施2007版》相关规范要求，如电流互感器安装位置正确性、电流互感器二次绕组配置合理性、继电保护装置交流电流回路接线方式，电压互感器二次回路的N600一点接地及各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。

3.5直流电源检查和整改

原来的直流电源在各个保护屏、控制屏间纵横交错，通过小母线、联络开关、端子排等并接，很复杂。我们采取的措施是结合新的继电保护反措要求，重新设计，将各保护装置电源、控制电源独立、双跳闸回路电源独立，直接从直流馈线柜引接至保护装置处或控制开关处。

4结束语

在整个变电站继电保护改造过程中，我们设置了专门的工程管理机构，工程管理目标有针对性，就本工程的难点土建改建，工程重点设备安装，风险较高和难点并存的重要环节均编制专项方案并监督落实，从而夯实了安全、质量和进度保障基础。尤其在继电保护安全措施和安全施工方面，处处做在前面，防患于未然，确保了整个改造工程最终圆满完成，没有出现过任何影响设备安全运行的继电保护事件。

参考文献：

[1]DL 408-91电力安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）[S]

[2]CSG/MS0806-2005中国南方电网继电保护管理规定[S].

[3]杨靖波等.变电站继电保护技术改造与对策分析[J].中国电力教育，2014（26）.