220 kV母差保护双重化改造实例分析

黄亮亮，钟著辉，熊探

(国网湖南省电力公司常德供电分公司，湖南常德415000)

220 kV母差保护双重化改造实例分析

Example analysis of double transformation for 220 kV bus differential protection

黄亮亮，钟著辉，熊探

(国网湖南省电力公司常德供电分公司，湖南常德415000)

针对某220 kV变电站的实际情况，就220 kV双母线母差保护双重化改造进行了分析总结，以供同类改造工作参考。

母差保护；双重化

母差保护和失灵保护的一体化配置是微机保护智能化优越性的体现，是母差保护和失灵保护双重化配置的必然选择。目前，微机母差保护的智能化程度，已使双重化配置具备充分和必要的条件，双重化配置可以提高母线运行的可靠性，满足母差保护检修、校验的灵活性。对某220 kV变电站母差改造进行详述，对其他220 kV变电站母差改造极具指导意义。

1 工程概况

根据国网湖南电力公司 (以下简称省公司)统一部署，将某220 kV变电站母差失灵保护严格按照最新省公司 “六统一”标准，拆除220 kV母差老Ⅰ屏、Ⅱ屏，新装220 kV母线失灵B屏、A屏，拆除以前单独运行的220 kV失灵屏。

2 变电站内设备情况

220 kV某变电站设备共有主变间隔2个、220 kV线路间隔4个、220 kV母联间隔1个，各间隔名称及保护配置如下。

1)1号主变:保护为双重化配置。1号主变保护I屏 (23P):主变电量保护PST1200、分相双跳操作箱 PST－1222、高压侧失灵启动保护PST1206B，装置电源取自于直流母线Ⅰ段；控制电源1取自Ⅰ段、控制电源2取自Ⅰ段 (定义为A套保护)；1号主变保护Ⅱ屏 (24P):主变电量保护装置PST1200，PST－12系列操作箱及本体保护，装置电源取自于直流母线Ⅱ段， (定义为B套保护)，控制电源2应改至直流母线Ⅱ段。

2)2号主变:保护为双重化配置。2号主变保护Ⅰ屏 (20P):主变电量保护CSC326B、断路器辅助保护装置CSC－122T、分相操作箱JFZ－12T，装置电源取自于直流母线Ⅰ段，控制电源1取自Ⅰ段，控制电源2取自Ⅰ段 (定义为A套保护)；2号保护Ⅱ屏 (21P):主变电量保护装置 CSC－326B，非电量保护装置CSC－336C，装置电源取自于直流母线Ⅱ段，控制电源 2应改至直流母线Ⅱ段。

3)220 kV善太线602间隔:保护为双重化配置。602线路保护Ⅰ屏 (1P):线路保护 WXH－802A/P、断路器保护WDLK－861A/P、分相操作箱ZFZ－812/B，装置电源取自于直流母线Ⅰ段、控制电源1取自直流母线Ⅰ段、控制电源2取自直流母线Ⅱ段；602线路保护Ⅱ屏 (2P):线路保护PSL－603U、装置电源取自于直流母线Ⅱ段。

4)220 kV浮太线604间隔:保护为双重化配置。604线路保护Ⅰ屏 (3P):线路保护 RCS－902、断路器失灵及辅助保护RCS－923、操作箱CZX－12R2，装置电源取自于直流母线Ⅰ段、控制电源1取自直流母线Ⅰ段、控制电源2取自直流母线Ⅱ段；604线路保护Ⅱ屏 (4P):线路保护RCS－901、装置电源取自于直流母线Ⅱ段。

5)220 kV太迎Ⅰ线606间隔:保护为双重化配置。606线路保护Ⅰ屏 (5P):线路保护PSL602G、断路器保护装置 PSL－631 A、操作箱FCX－12HP型，装置电源取自于直流母线Ⅰ段、控制电源1取自直流母线Ⅰ段、控制电源2取自直流母线Ⅱ段。606线路保护Ⅱ屏 (6P):线路保护PSL601G、装置电源取自直流母线Ⅱ段

6)太迎Ⅱ线608间隔保护配置与太迎Ⅰ线606保护配置一致。

7)220 kV母联间隔:保护为单套配置。母联600保护屏 (9P):保护为CSC101 A，操作箱为ZFZ－12 S，装置电源取自直流母线Ⅱ段，控制电源1取自直流母线Ⅰ段、控制电源2取自直流母线Ⅱ段，控制电源2应改至直流母线Ⅱ段。

3 母差保护改造实例分析

3.1 主设备接入

本次改造母线失灵保护A套和母线失灵保护B套，根据现场实际接线情况，首先进行母线失灵保护B套改造，然后进行母线失灵保护A套改造，最后进行220 kV失灵保护屏的拆除工作。由同一组直流母线段供电的主变、线路、母联、旁路保护二次回路接入对应直流母线段供电的新母线失灵保护，以1号主变间隔、220 kV善太线602间隔改造为例说明如下:

1号主变间隔原启动失灵及改造后回路如图1，2所示，图中×号表示改造220 kV母差保护B套(11P)时1号主变B套保护 (24P)需要解开的线，图标表示改造220 kV母差保护A套 (28P)时1号主变A套保护 (23P)需要解开的线，其中失灵联跳回路与改造前回路相同。

图1 1号主变间隔原启动失灵回路

图2 1号主变保护间隔改造后回路

220 kV善太线602间隔原启动失灵及改造后回路如图3—4所示，图中×号表示改造220 kV母差保护B套 (11P)时220 kV善太线B套保护 (2P)需要解开的线，图标表示改造220 kV母差保护A套 (28P)时220 kV善太线A套保护 (1P)需要解开的线。

图3 善太线602间隔原启动失灵回路

图4 善太线602线路改造后失灵回路图

断路器、隔离开关辅助接点统一从户外机构箱内直接接取 (母联隔离开关辅助接点不需接入)。电流回路安措统一在户外端子箱处进行短接。每套220 kV线路保护装置均提供一组分相跳闸接点(TJA，TJB，TJC)，启动对应的一套母线失灵保护装置中的断路器失灵保护，线路保护与失灵保护采取 “一对一”启动的方式，失灵电流判别在母线失灵保护中实现；取消并隔离线路保护操作箱TJR/TJQ启动接点和断路器保护装置启动失灵回路。每套变压器电气量保护装置提供两对不同继电器的220 kV断路器出口接点，用于对应的一套母线失灵保护装置中的断路器失灵保护的 “解除失灵保护复压闭锁”和 “启动失灵”，变压器电气量保护与失灵保护采取 “一对一”启动的方式；非全相保护和非电量保护不启动失灵；取消并隔离主变保护操作箱TJR/TJQ启动接点和断路器保护装置启动失灵回路。解除失灵保护复压闭锁使用主变保护动作解除母线复压闭锁出口接点；本变电站母联保护有手合充电继电器，本次改造手合充电闭锁母差功能按原回路接入。每套母线失灵保护装置提供一对跳闸出口接点，分别接入对应断路器操作箱对应的TJR回路。本次改造由母线失灵保护提供一对变压器高压侧断路器失灵后联跳出口接点至变压器保护，1号主变接入变压器高压侧失灵启动保护 (PST1206B)联跳开入，由变压器非电量保护动作跳开变压器各侧断路器，2号主变接入变压器电量保护装置CSC326B，由变压器电量保护动作跳开变压器各侧断路器。此开入在前期主变保护更换工程中未验证，本次先不接入，下次主变停电经过验证后再行接入。

3.2 故障录波接入

应接入母差保护分段出口接点、跳母联出口接点、失灵保护分段出口接点、母线互联告警、TA/ TV断线告警、保护装置故障告警接点，以上接点均应采用不保持接点。

3.3 其他接点接入

遥信接点按调监 〔2012〕303号文 《500 kV变电站典型信息表 (试行)》、《220 kV变电站典型信息表 (试行)》接入。保护信息系统子站通过以太网接入。GPS对时使用IRIG－B码对时方式接入。取消并隔离线路保护A套与B套之间的启动失灵回路。取消并隔离主变保护A套与B套之间的启动失灵回路、解除失灵复压闭锁回路。全部母线失灵保护改造完毕后，拆除原220 kV失灵保护屏，拆除时，应先确认在户外端子箱处已短接母联电流回路。母线失灵保护用二次电流回路按照反措要求统一在户外端子箱一点接地。母联电流回路极性需要调整的，统一在户外端子箱进行。

4 二次安措布置

4.1 二次安措执行顺序

1)在母线220 kV失灵保护屏对侧解开母差跳闸出口、联跳主变、启动母联失灵；

2)在户外端子箱处对母线220 kV失灵保护屏各间隔电流进行隔离；

3)母线220 kV失灵保护屏接入电压应安全隔离；

4)在直流馈线屏上解开母线220 kV失灵保护屏直流电源；

5)在母线220 kV失灵保护屏对侧解开交流电源；

6)在母线220 kV失灵保护屏对侧解开母线失灵保护的遥信、中央信号、故障录波等全部二次线。

4.2 二次安措恢复顺序

1)母线220 kV失灵保护屏母线电压恢复；

2)在户外端子箱处恢复母线220 kV失灵保护屏各间隔电流；

3)在母线220 kV失灵保护屏检查母线失灵保护的直流电源、交流电源、遥信、中央信号、故障录波等全部二次线已恢复；

4)在母线220 kV失灵保护屏对侧恢复母线失灵保护跳闸出口、联跳主变回路。

5 其他问题

双重化保护改造完成后，应对改造回路进行验证，以防止出现寄生回路造成保护的误动作。对跳闸回路进行一一对应验证，对失灵回路进行逐一分相验证，以确保出口正确。

6 结语

老旧变电站的220 kV母差双重化改造是一项危险程度高、技术难度大的工程。尽管工作前已制定了施工方案并进行了危险点分析，但由于各保护装置、外回路可能存在改动，所以许多问题往往是在工程开始后才能发现的。本文结合了220 kV太子庙变电站的双母差改造工程，从主变线路保护回路和失灵启动回路等方面简述了改造过程中的典型问题并加以总结，希望能为今后的母差双重化改造工作提供一些经验。

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1008－0198(2016)06－0087－03

10.3969/j.issn.1008－0198.2016.06.025

2016－04－22 改回日期:2016－07－18