220 kV系统母线保护改造二次回路可靠性探讨分析

聂振勇，曲晓晖

(国家能源集团河北国华沧东发电有限公司，河北 沧东 061113)

高压母线保护设备是用来保护高压母线发生故障时用来切除故障的主要保护设备，尤其是220 kV双母接线系统的母线保护装置，由于其接线没有二分之三接线型式灵活，在母线发生故障时保护设备拒动或者误动作就会更加容易造成故障扩大，对电力系统造成较大的危害和重大经济损失。

鉴于母线保护设备的重要性，其设备的稳定与二次回路的可靠性就愈加重要，而母线保护设备的改造往往二次回路的变动较大，改造比较复杂，包含了电压、电流等模拟量回路的变化，还有开入开出量等开关量回路的变化，为此，母线保护改造完毕后应进行一系列的二次回路正确性验证方可投入运行。本文主要就某电厂PCS-915型母线保护装置升级改造[1]中(相应发电机组停电检修)二次回路接线正确性验证的方法展开探讨分析。

1 设备概况

1.1 电气一次系统主接线及设备运行情况

本次改造设备的电气主接线如图1所示。

图1 改造设备的电气主接线

主接线形式为双母线带母联接线， 1号发变组、1号启备变、2号启备变接入系统，厂渤Ⅰ线、厂渤Ⅱ线两条出线， 1号启备变给一期1号机组、2号机组2台机组做后备电源， 2号启备变给二期3号机组、4号机组2台机组做后备电源，母线保护改造期间1号机组停机检修。

1.2 电气二次系统设备改造情况

PCS-915母线保护设备改造完毕，电压、电流等模拟量回路，跳闸、启动失灵等开入开出回路进行重新接线。

1.3 目前存在的实际问题

由于1号机组处于停机检修状态，设备改造完成后厂渤Ⅰ线、厂渤Ⅱ线、1号发变组、1号启备变、2号启备变等一次设备基本无电流流过，母线保护无法进行差流测试工作，尤其模拟量回路不能验证其接线正确性。

2 二次回路正确性验证对策

2.1 电气二次设备整组传动方法

电气二次设备安装完成后须进行模拟量、开关量等测试工作，并进行盘内开关量测试工作，以验证保护装置性能是否良好、合跳闸等二次回路接线及保护逻辑是否正确。必须进行带开关传动整组试验，试验结果合格后进行保护定值核对，并经第2人检查无误，核对完毕打印相关保护定值存档。具体传动内容如下(均为母线保护Ⅰ对应第1组跳闸线圈)。

a.通过母线保护装置对1号发变组系统211开关第1组跳闸线圈进行传动。

b.通过母线保护装置对220 kV系统母联201开关第1组跳闸线圈进行传动。

c.通过母线保护装置对厂渤Ⅰ线261开关第1组跳闸线圈进行传动。

d.通过母线保护装置对厂渤Ⅱ线262开关第1组跳闸线圈进行传动。

e.通过母线保护装置对1号启备变2112开关第1组跳闸线圈进行传动。

f.通过母线保护装置对2号启备变2134开关第1组跳闸线圈进行传动。

g.对母线保护装置联跳1号发变组保护系统进行传动。

除以上传动项目外，还应该进行相对应厂渤Ⅰ线261开关线路保护、厂渤Ⅱ线262开关线路保护、1号启备变2112开关启备变保护、2号启备变2134开关启备变保护、1号主变211开关发变组保护启动失灵回路的传动工作，以验证二次回路接线的正确性。

2.2 模拟量相量测试电气一次运行方式的变化

由于新改造母线保护设备启动失灵、跳闸等开入开出信号[2-3]可以通过断开外部接线后测量通断的方式进行，且外部跳闸回路接线未发生变化，所以启动失灵、跳闸等信号线的验证较为简单，本文不再进行赘述，仅就模拟量回路的检查验证方法进行展开说明。

为验证模拟量回路接线的正确性，电气一次设备进行如下操作[4]。

a.厂渤Ⅰ线261开关切换至Ⅰ母运行。

b.厂渤Ⅱ线262开关切换至Ⅰ母运行。

c.1号启备变2112开关切换至Ⅱ母运行。

d.2号启备变2134开关切换至Ⅱ母运行。

e.母联201开关在运行状态。

f.1号主变211开关处于检修状态(1号主变间隔相量测试在机组启机后进行)。

2.3 二次回路相量检查方法

电气一次设备在2.1项内容操作完毕后，首先退出母线保护差动保护[5]压板，分别将2号机组厂用6 kV段负荷切换至备用电源运行[6]，将3号机组厂用6 kV段负荷切换至备用电源运行。2号机组、3号机组厂用段正常负荷电流3500 A(6.3 kV侧)，切换厂用电后厂渤Ⅰ线、厂渤Ⅱ线、1号启备变、2号启备变二次电流均0.04 A(220 kV母线侧TA变比2500/1)，母联201开关二次电流0.08 A(220 kV母线侧母联TA变比2500/1)，随后进行母线保护厂渤Ⅰ线、厂渤Ⅱ线、1号启备变、2号启备变、母联201开关间隔带负荷后保护装置差流检查[7-8]，检查无差流验证模拟量二次回路接线正确。

2.4 核查过程注意事项

由于2号、3号、4号机组处于正常运行状态[9]，为保障设备安全稳定运行，保障厂用电系统运行可靠，应将厂用段工作电源进线及备用电源进线开关过电流保护动作时间定值修改为不同时间，存在一定的级差，这样在切换厂用电时如果发生故障不会将2路电源全部跳闸。

3 结束语

母线保护系统是继电保护设备中较为重要的一个系统，母线是各个支路潮流分布的汇聚点，而母线保护的原理是采集各个支路的电流模拟量，模拟量回路接线正确性决定着母线保护设备的可靠性[10]，尤其在继电保护设备的改造过程中，在保证TA回路不开路的前提下还应通过相应技术手段检测电流回路极性是否正确，跳闸回路是否正常方可投入正常运行。