220kV母差保护改造与分析

聂 胤

（国网江西上饶供电公司，江西 上饶334000）

220kV龟峰变电站于2006年投入运行，至今运行已超过15年，根据国家电网公司技改大修原则，对其进行综自改造，包括母差保护、主变保护、线路保护、母联保护、测控等设备以及控制、信号等电缆。其中，220kV母差保护与主变、220kV线路电气联系比较繁杂，本期改造取消了原有单独的断路器失灵保护装置，其失灵保护功能由新母差保护实现。

龟峰变电站作为枢纽变电站，改造过程中须考虑其供电需求，无法全站停电，因此如何在最短的时间内实现新旧母差保护的安全转换，应慎重考虑、做好安全措施[1-4]。本文基于龟峰220kV变电站综自改造的特点和停电方案，阐述220kV母差保护改造的技术方法、注意事项和施工流程。

1 220kV母差保护配置概述

旧的双套母差保护与各220kV间隔双套保护是相互联动的，新的双套母差保护与各220kV间隔双套保护是一一对应相互独立的。即所有220kV间隔的A套保护接入220kV母差A套保护，所有220kV间隔的B套保护接入220kV母差B套保护，A套与B套之间是完全独立互不影响的。而且取消了单独的断路器失灵保护，简化了设备和回路。

本期工程220kV232母联保护是新增的单套配置，施工过程中不存在新旧保护配合的问题，主要电气联系回路有母联失灵开入母差，母联开关跳位、SHJ开入母差，母差保护跳闸经操作箱TJR永跳，施工过程中按照设计图纸接线即可，施工调试过程中必须考虑母联保护死区的问题并进行验证。

母线保护普遍配置有母联死区保护，当母联开关与电流互感器之间发生故障时，保护能正确、可靠动作，快速切除故障[5]。本期工程配置了母差保护，型号分别为CSC150-A-G和NSR371-A-G，这2套母差保护均具备母联保护死区的功能均能满足需求。

2 220kV母差保护改造停电计划

龟峰220kV变电站是枢纽站，不允许全站停电改造，只能单间隔轮停。本期主要更换保护、测控、开关端子箱、全站控制电缆、信号电缆等，故针对220kV母差保护改造考虑轮退旧的220kV母差A/B套保护，各220kV间隔短时停电一一接入新的220kV母差保护的方式实现220kV母差保护改造，主要工作内容是各间隔的电流、刀闸位置、启失灵、解复压接入，相关传动试验、带负荷试验等。

从计划时间算，每个220kV间隔接入母差需半天时间，母差双套保护完成改造预计需要10天。紧接着可开展220kV间隔的保护改造，预计每个220kV间隔是6天，只有所有220kV间隔的保护完成改造并接入新的220kV母差保护，如此220kV母差保护才算真正意义上完成改造。

3 220kV母差保护改造施工流程

由于220kV母差A/B套保护配置一样的，本文只阐述220kV母差A套保护改造施工流程，母差B套保护改造不再赘述。各220kV间隔逐一短时停电配合母差保护改造，分别以#1主变和220kV志峰线为典型代表阐述改造施工流程，具体步骤如下。

3.1涉及#1主变A套保护的220kV母差A套保护改造施工流程

第1步：退出旧的220kV母差A套保护。

第2步：#1主变间隔转冷备用。

第3步：拆除旧的220kV母差A套保护与旧主变A/B套保护的电气回路，拆除明细如表1所示。

表1 拆除电缆明细表

第4步：将旧主变A套保护与旧的220kV母差A套保护有关的电气回路接入新的220kV母差A套保护，接入明细表2所示。

第5步：补充试验，验证#1主变2021和2013刀闸位置、主变解复压闭锁、失灵启动开入量均正确接入新的220kV母差A套保护装置，并带开关实际传动，验证母差保护动作跳201开关和主变失灵保护启动母差跳201开关回路的正确性。

第6步：带负荷试验，验证#1主变开关端子箱接入母差保护电流回路的正确性。

第7步：#1主变恢复运行。

注意事项：A套母差保护改造完成后应清理并拆除#1主变A套保护屏内关于原双套母差保护跳闸出口、失灵启动等相关联的端子接线、压板并做好安全反事故措施，以防止寄生回路串流或无电气联系且未经接地的独立电流电压回路形成。

3.2 涉及220kV志峰线A套保护的220kV母差A套保护改造施工流程

第1步：退出旧的220kV母差A套保护。

第2步：220kV志峰线间隔转冷备用。

第3步：拆除旧的220kV母差A套保护与旧220kV志峰线A/B套保护的电气回路，拆除明细如表3所示。

表3 拆除电缆明细表

第4步：将旧220kV志峰线A套保护与旧的220kV母差A套保护有关的电气回路接入新的220kV母差A套保护，接入明细，如表4所示。

表4 恢复电缆明细表

第5步：补充试验，验证220kV志峰线2111和2113刀闸位置、失灵启动开入量均正确接入新的220kV母差A套保护装置，并带开关实际传动，验证母差保护动作跳211开关和220kV志峰线失灵保护启动220kV母差跳211开关回路的正确性。

第6步：带负荷试验，验证220kV志峰线211开关端子箱接入母差保护电流回路的正确性。

第7步：220kV志峰线恢复运行。

注意事项：A套母差保护改造完成后应清理并拆除220kV志峰线A套保护屏内关于原双套母差保护跳闸出口、失灵启动等相关联的端子接线、压板并做好安全反事故措施，以防止寄生回路串流或无电气联系且未经接地的独立电流电压回路形成。

在改造过程中，新母差保护由于没有接入相应电压等级所有出线间隔，不能正确反映母线差流情况，因此不能投入实际运行[2]。待所有220kV间隔A套保护改接入新220kV母差A套保护后，按照调度继保室下发的母差保护定制单整定，即可投入新220kV母差A套保护。

接下来，按照同样的方法，完成旧的220kV母差B套保护改造。因各种不可控因素的影响，实际上施工用了13天，新的220kV双套母差保护全部投入运行，与计划时间相差不大。

4 改造后的效果分析

通过此次改造，220kV母差保护同各220kV间隔的保护电气回路更加简化，形成了一一对应的电气关系，真正实现了220kV双套保护配置的相互独立，A、B套保护互不影响；取消了单独的断路器失灵保护，减轻了运维人员维护的工作量。

对于老旧变电站，220kV母差保护改造涉及间隔较多，旧的母差保护与各220kV间隔电气联系回路比较复杂，改造风险极大，改造前现场一定要勘察清楚，安全隔离措施要到位。为更好地推进施工进度，停电计划要提前确定好，避免临时变更。为尽可能降低现场施工和电网风险，应按照正规流程实施，严格履行二次安全措施票，不可赶进度，以安全有序开展工作为第一要素。