220kV变电站双母差改造工程分析与应用

2021-12-10王健伟杨剑周小舟

电气传动自动化 2021年5期

王健伟，杨剑，周小舟

（国网江苏省电力有限公司检修分公司，江苏南京 210000）

母差保护是变电站母线的主保护，母差保护通过快速切除母线故障，避免事故范围扩大，保证电网安全稳定运行，因此母差保护在可靠性、选择性、快速性等方面均有很高要求［1］。早期母差保护存在固有缺点和局限，给电网安全带来了很大隐患，近年来已逐步发展为自适应能力强、速度快、动作可靠的微机保护。本文是以具体案例解析双母差改造工程中技术要点。

1 工程概况

某220kV变电站220kV系统为双母线带旁路接线，现有2台主变，220kV出线4回。原220kV母差保护采用国电南自GWMZ型产品，单套配置，组一面屏。本期保护采用双母差配置，更换原220kV母差保护1套，新增220kV母线保护1套，组两面柜，型号分别为：国电南自GSGB750A—C21和许继电气GMH800A—215S。

2 现场保护改造方案实施

2.1 新母差保护屏的准备工作与就位

提前做好两套新母差保护装置不带断路器的单机调试，校验保护装置逻辑回路及内部接线的正确性。敷设好两套新母差保护屏至各间隔的CT回路、刀闸位置信号、跳闸回路、失灵回路等电缆。

2.2 电流回路改造过程

（1）原有电流互感器为5个次级，不符合双母差保护运行要求，本次改造更换为含有6个次级的电流互感器。在CT更换前需提前确认原用CT回路变比及CT次级位置（CT变比更改后保护装置定值需重新整定），本次改造中特别注意原有母差用CT极性均为反极性接入母差保护装置（所有线路间隔、主变间隔母差用CT极性均一致）。在选用CT二次绕组时，要按照母线保护用二次绕组靠近线路侧，线路保护用二次绕组靠近母线侧原则，避免出现死区。

（2）在旧母差保护装置未退役前，相应开关端子箱至旧母差保护的CT回路电缆不拆除，同时在开关端子箱中第一套新母差保护用CT回路提前放好电缆（第二套母差保护用CT回路直接接入至第二套新母差装置），当新母差保护正常投入运行时再将原母差CT回路拆除，将第一套新母差保护用CT回路接入。

2.3 失灵启动回路

根据江苏省继电保护“六统一”母差保护设计原则，断路器失灵保护判别功能由母线保护实现，因此该回路改动较大，存在一定风险。对线路保护以及主变保护失灵回路改动情况做以下说明：

（1）线路间隔失灵回路（以CSC-103B+WXH-803A/G+WDLK-861A/G为例）双母差线路保护失灵回路如图1所示。

图1 双母差线路保护失灵回路

原有失灵回路构成：由GXH803A保护和GXH103B保护分别提供分相启动失灵接点，由操作箱提供两组三相启失灵接点TJR，开入至WDLK—861A/G失灵启动装置，当失灵启动装置判定该断路器失灵后开出至母差保护。改造过程需拆除回路：需拆除861A/G失灵装置所有失灵回路，确保完全隔离老母差保护失灵回路，同时做好拆复线记录。

改造后失灵回路构成：由GXH803A保护和GXH103B保护分别提供分相启动失灵接点，如图1所示，由操作箱提供两组三相启失灵接点TJR，取消失灵装置判别过程，直接开入至两套母差保护，即线路保护只提供保护动作接点，具体失灵判别过程均有母差保护装置完成。

在改造过程中按上图接入新母差电缆，并进行保护动作试验，分相验证新母差失灵回路正确性。因本次工程分多次停电更换220kV间隔电流互感器，需所有间隔更换完毕后，最后退役原母差保护，投入新母差保护装置。每个间隔验证完毕后需解开新母差电缆并用绝缘胶布裹好，按拆复线记录恢复原有失灵装置接线。

（2）主变保护失灵回路

原有主变失灵回路构成：由GPST1200—220A保护和GPST1200—220B保护分别提供保护动作接点开入至主变保护失灵装置，当主变保护判定失灵后，由失灵装置开出至母差保护。改造后主变失灵回路构成：取消主变失灵装置的失灵判别过程，由GPST1200—220A保护和GPST1200—220B保护分别提供保护动作接点直接开入至两套母差保护，失灵判别过程均在母差保护中完成，如图2所示。