主变联跳母联（分段）压板投退的原因分析与建议

刘凤艳++周皓

摘 要

双母线双分段接线方式是500kV变电站的220kV系统最常用的接线方式。这种接线方式有四个母联（分段）开关，对于主变后备保护来说，存在多个时限和跳闸方式的选择，在运行和倒闸操作过程中，必然面临着多种选择和调整方案。本文以四川省电力公司检修公司某个500kV变电站保护配置情况为例，结合现阶段保护动作原理和保护定值进行分析，提出了在主变中后备保护动作逻辑中添加母联（分段）开关故障电流的方向和大小来进行故障判断，由主变中后备保护来进行选择性跳闸，只将故障母线从系统中切除，其余母线仍保持联络运行状态，避免了主变联跳母联的盲目性。

【关键词】双母线分段 主变后备保护 倒闸操作

1 主变中后备保护定值

以四川某500kV变电站为例，两台自耦变压器并列运行，每台主变配置两套保护。当220kV侧一段母线有故障或线路有故障，而故障母线或线路的断路器（保护）拒动时，两台变压器的后备保护（阻抗保护、复合电压闭锁方向过流保护、零序方向过流保护等）同时动作跳闸，首先断开母联分段开关，可保证非故障段母线的正常运行，缩小停电面积。如表1所示。

2 标准运行方式下主变联跳母联（分段）压板投退情况

标准运行方式下（见图1所示主接线图1），一次设备运行状态为：主变1、线路1运行于220kV 1母，线路2运行于220kV 2母，线路3运行于220kV 3母，主变2、线路4运行于220kV 4母，220kV母联及分段开关全部运行。主变联跳母联（分段）压板投退状态为：主变1跳母联212开关、分段213开关压板投入，跳分段224开关压板退出；主变2跳母联234开关、分段224开关压板投入，跳分段213开关压板退出。

此时若线路1故障且线路保护拒动需主变1中后备切除故障，根据定值单（主变中后备相间/接地阻抗保护1时限为1.5秒跳分段开关，第二时限为2秒跳母联开关，第三时限为2.5秒跳本侧，第四时限为3秒跳主变三侧。）可得出保护动作跳闸顺序表见图2逻辑框图2所示，经主变中后备保护动作跳闸后，分段213、224开关、母联212开关、主变1中压侧201开关均为分位，220kV 2、3、4母运行。

3 特殊运行方式下主变联跳分段压板投退分析

现因方式调整的需要，将主变1倒至220kV 2母运行，其余设备运行方式均不变。此时针对主变运行方式改变时，是否应切换相应压板来展开讨论，则此时主变1中后备保护压板有两种投入方式。方法一：按照主变1运行于哪条母线则投入相关母联（分段）压板的原则，即投入主变1后备保护跳分段224开关压板，退出跳分段213开关压板，跳母联212开关压板保持投入状态不变；方法二：不进行任何操作，保持主变1跳母联212开关、分段213开关压板投入，跳分段224开关压板退出状态不变。此时仍以线路1故障且线路保护拒动需主变1中后备切除故障为例，针对这两种保护压板投入方式进行详细分析，动作逻辑详见图3所示逻辑框图3（方法一）和图4所示逻辑框图4（方法二）。

4 主变联跳分段压板设计建议

从以上实例可以看出，主变中后备保护动作跳开哪些母联分段开关，只和保护定值与压板投入状态有关，与事故发生在哪条母线无关，即保护动作具有盲目性，失去了选择性。如若主变中后备保护动作时，能分析故障出现在哪条母线，有选择性切除故障，便能极大的缩小停电范围，提高供电可靠性。因此笔者建议在现阶段的保护原理上进行优化：在主变中后备保护动作逻辑里添加母联（分段）开关的电流方向和电流大小；在主变中后备保护启动时，通过方向元件和电流大小来准确判断故障发生在哪段母线，从而有选择性切除故障母线。例如：正常运行时，1、2号主变跳母联（分段）开关压板均投入；若主变中后备保护启动，通过方向元件判断到故障电流流向220kV 1母侧，以及通过对母联（分段）开关故障电流的大小作比较，得出母联212、分段213开关故障电流最大，因此综合判断到故障发生在220kV 1母侧，仅需跳开母联212、分段213开关，将220kV 1母从系统中分列出来，220kV 2、3、4母仍联络运行状态，提高了系统的可靠性；故障发生在220kV 2、3、4母时，以此类推，故障电流方向及大小详见表2。如若发生PT断线、电流异常等影响主变中后备的选择性时，可将选择性条件闭锁，沿用传统的非选择跳母联（分段）开关逻辑，确保主变中后备保护能正确动作。

因此笔者认为：尤其在大力发展智能变电站的今天，主变中后备保护动作逻辑更应适当修正，因为主变中后备保护采集母联分段开关电流值也极为方便，具有一定的可行性。500kV变电站220kV侧为双母线双分段接线方式下，通过在主变中后备保护动作逻辑中添加母联（分段）开关故障电流的方向和大小来进行故障判断，主变中后备保护动作联跳母联（分段）的保护定值上无需再区分动作时限，并投入主变中后备保护联跳母联分段的所有压板，即使方式改变也无需再切换保护压板，由主变中后备保护来进行选择性跳闸，只将故障母线从系统中切除，其余母线仍保持联络运行状态，从而既简化了倒闸操作流程，又缩小了停电范围，提高了供电可靠性！

参考文献

[1]周立红编著.变电站综合自动化技术问答[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]国家电网公司典型设计工作组编著.国家电网公司500kV变电站典型设计[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3]江苏省电力工业局.变电运行技能培训教材[M].北京：中国电力出版社，1998（10）.

[4]万千云，赵智勇，万英编.电力系统运行技术[M].北京：中国电力出版社，2007.

[5]张全元编著.变电运行现场技术问答[M].北京：中国电力出版社，2013（02）.（2014（01）重印）.

作者单位

国网四川省电力公司检修公司 四川省成都市 610000