220 kV母線無母聯(lián)開關(guān)方式下的倒閘操作

宋俊峰，趙青松，曹東輝，何 茜

(中電投河南電力有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475002)

1 概述

正常倒母線是指雙母線接線方式的變電站將一組母線上的部分或全部元件倒換至另一組母線上運(yùn)行或熱備用，或者母線由單母線方式倒為雙母線正常方式的操作。這些操作雖然頻繁、復(fù)雜，但都有固定的操作原則和步驟可循。而在特殊運(yùn)行方式下，當(dāng)遇有緊急情況，常規(guī)的倒換方法因現(xiàn)場(chǎng)條件限制而無法執(zhí)行時(shí)，如何安全、快速地進(jìn)行事故處理，則需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定可行的操作步驟，否則將對(duì)機(jī)組設(shè)備產(chǎn)生損壞。

某熱電廠在220 kV單母運(yùn)行、母聯(lián)開關(guān)大修方式下，某一連接元件母線側(cè)隔離開關(guān)靜觸頭棒固定線夾處出現(xiàn)電弧放電，其應(yīng)急處理方法得當(dāng)，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行，避免了設(shè)備的進(jìn)一步損壞。

2 電廠系統(tǒng)主接線及母線保護(hù)配置

該熱電廠2×210 MW機(jī)組均為發(fā)變組單元接線，電廠220 kV電氣主接線如圖1所示。2臺(tái)機(jī)組分別通過主變升壓為220 kV后，經(jīng)主開關(guān)接入廠內(nèi)220 kV升壓站東、西母線；220 kV出線2回，分別為Ⅰ蓮漢線和Ⅱ蓮漢線，這2回出線至該市漢魏變?yōu)殡p回路供電方式。2臺(tái)機(jī)組配置1臺(tái)高壓?jiǎn)渥?，其電源引接自廠內(nèi)220 kV升壓站。220 kV母線保護(hù)采用雙套保護(hù)配置，分別為南瑞集團(tuán)公司生產(chǎn)的RCS915-B型母線差動(dòng)及斷路器失靈保護(hù)裝置和許繼集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的WMH800型微機(jī)型母差保護(hù)。

圖1 電廠220kV電氣主接線

3 故障發(fā)生前的運(yùn)行方式

1，2號(hào)發(fā)變組210 MW滿負(fù)荷運(yùn)行，1號(hào)高壓?jiǎn)渥兂潆妭溆谩?/p>

220 kV東母：蓮221開關(guān)、Ⅰ蓮漢1開關(guān)、高壓?jiǎn)渥?開關(guān)、Ⅱ蓮漢1開關(guān)、蓮222開關(guān)均在合位。

220 kV西母：停運(yùn)解備。

母聯(lián)蓮220開關(guān)：正在大修。

母線保護(hù)：2套母線保護(hù)投入，單母運(yùn)行壓板在投。

4 倒閘操作及處理經(jīng)過

2013-07-20T20:30，運(yùn)行人員在巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)蓮222東隔離開關(guān)A相靜觸頭棒西固定線夾處有電弧放電現(xiàn)象，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)故障是由西側(cè)固定線夾壓接不良引起的。機(jī)組持續(xù)的高負(fù)荷造成壓接處溫度升高，最終引起電弧放電。

因母聯(lián)蓮220開關(guān)正在大修不能投運(yùn)，220 kV母線無法按正常步驟進(jìn)行，即由母聯(lián)開關(guān)先對(duì)西母線正常充電，然后將東母所有運(yùn)行元件倒至西母運(yùn)行。如果采取2號(hào)機(jī)組停運(yùn)的方法，可暫時(shí)消除電弧放電，但會(huì)給電廠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也將造成地區(qū)負(fù)荷拉閘限電，且無法對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行處理。

關(guān)于220 kV等級(jí)隔離開關(guān)的操作使用和關(guān)于母線倒閘操作的一般原則，有以下明確規(guī)定：

(1) 隔離開關(guān)可以拉合空母線，但不能對(duì)母線試充電；

(2) 用其他元件對(duì)母線充電時(shí)，要考慮母差保護(hù)的靈敏度，并采取防止運(yùn)行開關(guān)誤跳的措施；

(3) 在倒母線過程中，母線差動(dòng)保護(hù)未發(fā)生故障時(shí)，一般均應(yīng)將其投入運(yùn)行；

(4) 在母聯(lián)開關(guān)檢修期間，當(dāng)2組母線通過元件與隔離開關(guān)跨接時(shí)，母差保護(hù)要作相應(yīng)的更改。

母聯(lián)開關(guān)進(jìn)行檢修時(shí)不具備投運(yùn)條件，如何進(jìn)行安全的倒閘操作，關(guān)鍵就是解決對(duì)備用母線的充電問題。直接用隔離開關(guān)向備用母線充電，如果空載母線上有接地故障，充電時(shí)將釀成事故，這顯然不可取。如果停用1條系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線，用聯(lián)絡(luò)線這一有源元件對(duì)備用母線充電，就可解決這個(gè)問題。確認(rèn)母線無故障后，斷開聯(lián)絡(luò)線開關(guān)，再通過聯(lián)絡(luò)線母線隔離開關(guān)跨接2條母線，就可滿足倒閘操作的前提要求。跨接母線時(shí)雖然會(huì)對(duì)母線進(jìn)行第2次充電，但只是拉合無負(fù)荷母線的電容電流，符合隔離開關(guān)的操作規(guī)定。

經(jīng)分析，該公司技術(shù)人員提出在母聯(lián)開關(guān)檢修時(shí)采取倒換母線的方法，將220 kV母線由東母單母線倒為西母單母線運(yùn)行。以停運(yùn)Ⅰ蓮漢線為例，其具體操作方法如下：

(1) 聯(lián)系調(diào)度，停運(yùn)1條系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線；

(2) 220 kV西母解除安全措施，恢復(fù)備用；

(3) 將Ⅰ蓮漢1開關(guān)解備后，恢復(fù)至220 kV西母，解除同期，合上Ⅰ蓮漢1開關(guān)；

(4) 退出第1套R(shí)CS915-B型母線差動(dòng)及斷路器失靈保護(hù)柜和第2套WMH800微機(jī)型母差保護(hù)柜所有支路跳閘壓板(除跳Ⅰ蓮漢1開關(guān))，僅保留Ⅰ蓮漢1開關(guān)跳閘出口壓板在投；

(5) 聯(lián)系調(diào)度，合上Ⅰ蓮漢線對(duì)側(cè)開關(guān)，對(duì)220 kV西母充電；

(6) Ⅰ蓮漢線對(duì)220 kV西母充電后，斷開Ⅰ蓮漢1開關(guān)，投入雙套母線保護(hù)支路跳閘出口壓板；

(7) 合上Ⅰ蓮漢1東隔離開關(guān)跨接2條母線，220 kV西母送電；

(8) 將東母所有元件依次倒至西母運(yùn)行；

(9) 斷開Ⅰ蓮漢1東隔離開關(guān)后，220 kV東母停電；

(10) 合上Ⅰ蓮漢1開關(guān)，Ⅰ蓮漢線投運(yùn)。

5 倒閘操作的注意事項(xiàng)

(1) 在停1條聯(lián)絡(luò)線前，2號(hào)機(jī)組應(yīng)先降低部分出力，防止單條聯(lián)絡(luò)線過載，甚至超穩(wěn)定極限，同時(shí)也減輕設(shè)備的灼傷程度。

(2) 聯(lián)絡(luò)線對(duì)備用母線充電，應(yīng)用升壓站對(duì)側(cè)斷路器進(jìn)行充電。在條件允許情況下將充電線路距離Ⅱ、Ⅲ段、零序其他段保護(hù)運(yùn)行時(shí)間改為0 s，并投入線路充電保護(hù)或過電流保護(hù)，保護(hù)定值整定為最小值。若條件不允許，則依靠電廠母差保護(hù)在備用母線充電故障時(shí)快速跳開本側(cè)聯(lián)絡(luò)線開關(guān)，切除故障。

(3) 母線充電前應(yīng)退出雙套母差保護(hù)所有支路跳閘壓板，僅保留充電開關(guān)跳閘出口壓板。這樣一旦出現(xiàn)充電母線故障，則母差保護(hù)僅動(dòng)作于跳開充電開關(guān)，而不會(huì)造成全站失壓的慘劇。充電正常后，雙套母差保護(hù)所有支路跳閘壓板應(yīng)投入運(yùn)行。

(4) 在2條母線通過元件隔離開關(guān)跨接后，2條母線PT(電壓互感器)二次側(cè)電壓小母線會(huì)通過隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)并接。因此，在用聯(lián)絡(luò)線隔離開關(guān)拉合空載母線時(shí)，應(yīng)先將該母線PT二次開關(guān)斷開，再進(jìn)行拉合母線操作。這樣操作可防止PT反充電，避免運(yùn)行母線的PT二次開關(guān)跳閘，造成繼電保護(hù)誤動(dòng)的事件發(fā)生。

(5) 當(dāng)2條母線倒換全部元件時(shí)，應(yīng)注意電源與負(fù)荷均衡倒換?？上鹊褂性丛?，再倒負(fù)荷元件，防止聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)通過大電流而造成設(shè)備損壞。

(6) 當(dāng)母線間倒換元件時(shí)，斷開聯(lián)絡(luò)元件東隔離開關(guān)前，要確認(rèn)東母無運(yùn)行元件，否則，一旦還有元件未倒換，就會(huì)釀成帶負(fù)荷拉刀閘的惡性事故。

6 結(jié)束語

該電廠提出了在母聯(lián)開關(guān)檢修時(shí)對(duì)母線元件進(jìn)行倒閘切換的方案，不但避免了機(jī)組非停損失和設(shè)備的進(jìn)一步損壞，積累了工作經(jīng)驗(yàn)，還為以后處理同類型事件提供了參考借鑒。

1 錢振華．電氣設(shè)備倒閘操作技術(shù)問答[M]．北京：中國(guó)電力出版社，1998.

2 彭宏生，文 濤，王丹華．母線倒閘操作與運(yùn)行方式變化時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)防范[J]．電力安全技術(shù)，2013(4)．