220k V双母线接线方式电压切换方式分析

高 倩 杨君超 侯 艳 周 琦 王 静

国网郑州供电公司 河南 郑州 450000

引言

对于双母线系统上所连接的电气元件,在两组母线分开运行时,为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应,以免发生保护或自动装置误动、拒动,要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起进行切换,即通过隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换继电器,利用其触点实现电压回路的自动切换。电压切换回路在日常运行维护中经常发生各种各样的故障,综合起来可分为电压切换继电器同时动作和电压切换继电器同时不动作两种异常情况。

1 母线侧隔离开关辅助触点分合不到位

1.1 隔离开关辅助触点分不到位造成反充电 由双母运行方式切换为单母运行方式时,若停电母线的母线侧隔离开关辅助触点不分开,停电母线和运行母线的母线侧隔离开关辅助触点同时接通,运行母线和停电母线,电压互感器二次回路将直接短路,导致运行母线电压互感器向停电母线电压互感器的二次反充电。反充电发生时后果：(1)通过计算可得反充电电流Ic可达400-500 A,运行母线电压互感器二次侧通过的电流急剧增大造成二次空气开关跳闸或熔断器熔断,使运行中的保护装置失压,对于失压闭锁不可靠的保护装置,可能造成线路和主变保护误动,同时造成切换继电器及装置电路版烧损以及区外故障发生和系统扰动大时的拒动,越级跳闸,后果严重。(2)220k V母差保护、失灵保护装置动作出口须经复合电压闭锁,发生反充电时,满足了低电压动作逻辑,220k V 母线差动保护复合电压闭锁元件将一直动作开放,对保护的其他功能不会产生影响,在母线没有故障的情况下,母差保护不会跳闸出口。

1.2 对线路保护影响 线路保护电压通过本开关母线隔离开关辅助接点进行切换,母线隔离开关辅助接点接触不良可能造成线路保护失压。

1.3 隔离刀闸辅助触点合不到位问题的出现原因分析可能出现上述问题的原因：(1)由于长时间运行,隔离刀闸辅助触点时间长可能发生触点疲劳,动作不可靠,发生粘连。(2)由于灰尘的积累,锈蚀,电压切换回路接线端子接触不良。(3)接线端子松动。(4)切换继电器出现问题。(5)设备投运验收时,未进行信号的验证。(6)隔离刀闸操作时一次刀闸未合好,从而二次接点未到位。

2 220k V双母线接线方式电压切换方式分析

2.1 智能站的双母线接线电压并列方式 智能站的一次设备接线方式与常规站相同,二次设备则存在明显差异,因此其母线二次电压与常规站的区别也主要体现在二次设备方面。以母线A相电压为例,Ⅰ母A相电压直接从电压互感器二次端子经电缆连接到智能控制柜13U1D1端子,Ⅱ母A 相电压则连接到13 U1D8端子,如图1所示,Ⅰ母和Ⅱ母电压互感器一次侧2511、2522刀闸的合位接点分别接入了智能控制柜13 QD7、8端子,13 QD9、10端子则分别接入了母联231开关的分位和合位接点。正常运行方式下220k V双母线运行,2511、2522刀闸及231开关都在合位。母线合并单元以组网、直采两种方式对外发送母线二次电压,测控、录波、计量等装置使用的二次电压由母线合并单元经过程层交换机组网传输,对于母线保护装置则是经光纤直接发送,对于主变及线路保护装置则需经过线路合并单元级联传输,具体过程见图4。母线合并单元SV 直采发送接口13n3-ETH1：T 经光纤直接连接到线路合并单元SV 直采接收接口1-13n1-ETH3：R,向线路合并单元发送Ⅰ母和Ⅱ母电压,正常运行方式下2111刀闸合上、2112刀闸拉开,线路接于Ⅰ母运行,2111、2112刀闸的位置由智能终端GOOSE组网发送接口1-4n1-ETH1：T经220k V过程层A 网交换机组网发送到线路合并单元GS组网接收接口1-13n1-ETH1：R,根据收到的组网GOOSE信号,线路合并单元SV直采发送接口1-13n2-ETH1：T 输出符合一次接线方式的母线电压,经光纤直传到线路保护,从而完成线路保护直采母线电压的过程。

2.2 双母线接线方式下倒母线操作中检查电压切换的方法分析 倒母线是指双母线接线方式下的变电站将一组母线上的线路、变压器倒换至另一母线上运行或备用的操作。倒母线操作分为热倒母线和冷倒母线,冷倒母线操作是指线路断路器在热备用的情况下,先拉一组母线侧隔离开关,再和另一组母线隔离开关的操作,一般用于事故处理中。

上述的间隔倒完负荷后所做的检查项目符合相关要求,也能避免母线间出现非常并列情况,但是实际上现场检查工作量增加,不仅需要检查一次开关、刀闸位置,还要检查保护小室,特别是在倒母线操作时,需要倒的负荷较多,往往要来回跑几次,整个流程花费的操作时间也相应增加,在停电时间紧迫情况下,停电检修操作就会影响检修工作的顺利开展。如何在保持工作任务不变的情况下,通过改变工作方式方法,达到事半功倍的效果,这是必须解决的难题。

结语

母线电压供测控、保护等装置实现同期合闸、距离保护、复合电压闭锁等功能,熟悉双母线接线的母线电压切换方式,对运维人员开展事故处理、准确定位故障具有十分重要的意义。本文的分析结果能够帮助运维人员深入洞悉母线电压切换方式,明确不同类型变电站的二次设备工作原理,有利于运维人员适应运维站的建设需求。