擴建智能變電站220 kV母差保護不停電接入的實踐

戴世強，吳靖，吳文聯(lián)，林森

（國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，杭州317000）

擴建智能變電站220 kV母差保護不停電接入的實踐

戴世強，吳靖，吳文聯(lián)，林森

（國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，杭州317000）

智能變電站的繼電保護二次回路由直觀的二次接線轉(zhuǎn)變?yōu)椴恢庇^的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，擴建過程中必須考慮新間隔對運行間隔的影響，應(yīng)采取合理恰當?shù)陌踩胧?。在分析了智能變電站檢修機制的基礎(chǔ)上，提出了220 kV母差保護不停電擴建的安全措施和擴建策略，并通過220 kV文津變電站220 kV出線間隔擴建工程，驗證了擴建策略的正確性和安全措施的可靠性。

智能變電站；母差保護；擴建策略；檢修機制；安全措施

智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，繼電保護二次回路由直觀的二次接線轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，工程師們不得不面對變電站智能化、信息化帶來的檢修、擴建時安全措施中無明顯電氣斷開點的問題，智能變電站擴建策略的正確性和安全措施的可靠性正在成為研究的熱點。

國內(nèi)外對于智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)研究已取得了不少成果，但智能變電站擴建策略和相關(guān)安全措施的研究還很少。在此，基于繼電保護GOOSE（面向通用對象的變電站事件）跳閘技術(shù)，分析了智能變電站的檢修機制，探索了220 kV母差保護不停電接入方法和相關(guān)安全措施，并以220 kV文津變電站（簡稱文津變）220 kV出線間隔擴建為例，驗證方法的正確性和相關(guān)安全措施的可靠性。

1 智能變電站檢修機制

相比于傳統(tǒng)變電站，智能變電站實現(xiàn)了全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息交互標準化：采用IEC 61850標準實現(xiàn)全站設(shè)備的統(tǒng)一建模和自我描述，增強二次設(shè)備之間的互操作性；網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展使得變電站內(nèi)自動化系統(tǒng)接入和其他有用信息的共享成為可能；智能化一次設(shè)備以及電子式互感器通過通信光纖實現(xiàn)與間隔層設(shè)備之間的信息交互。

智能變電站的繼電保護設(shè)備采用功能軟壓板和GOOSE發(fā)送、接收信息，軟壓板代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬壓板，采用SV（采樣值）接收軟壓板代替?zhèn)鹘y(tǒng)大電流端子，智能終端仍使用出口硬壓板。保護裝置、智能終端和合并單元以檢修壓板的組合表示不同設(shè)備的檢修狀態(tài)，在設(shè)備檢修時需要根據(jù)實際情況決定檢修壓板的投退。表1給出了智能變電站保護裝置和智能終端之間的檢修壓板配合。

表1 保護裝置和智能終端之間的檢修壓板配合

表1中檢修態(tài)表示設(shè)備投入檢修壓板，非檢修態(tài)表示設(shè)備退出檢修壓板。

對于智能變電站的220 kV母差保護，如何在不影響運行間隔的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對新增間隔的配置，以及如何安全實現(xiàn)母差保護與新間隔和運行間隔的聯(lián)動試驗，是不停電擴建策略和相關(guān)安全措施研究的重點。

2220 kV母差保護不停電接入

采用雙母線接線方式的220 kV智能變電站，220 kV雙重化保護之間GOOSE網(wǎng)絡(luò)從物理上實現(xiàn)隔離，兩套智能終端之間僅存在閉鎖重合閘、裝置閉鎖和裝置告警回路的聯(lián)系。雙重化的保護配置為不停電擴建創(chuàng)造了有利條件，可以采用以下策略進行220 kV母差保護的不停電擴建：

（1）重新配置SCD（變電站配置描述）文件。母差保護訂閱新增間隔的開入量時，應(yīng)盡量保證運行間隔開入量的訂閱順序不變，防止開入量順序變位造成母差保護誤動；

（2）采用文本對比工具比較新生成的母差保護CID（智能設(shè)備描述）配置文件和備份的配置文件，確保除了新增間隔外兩個配置文件其余部分完全一致；

（3）無需接入新間隔的GOOSE插件，暫不下裝CID配置文件，用于比較GOOSE跳閘報文，待確認跳閘報文相同后再下裝CID配置文件；

（4）采用報文分析軟件，確認下裝過CID配置文件的GOOSE插件和沒有下裝過配置文件的GOOSE插件跳閘報文完全一致；

（5）母差保護與新增間隔進行聯(lián)動試驗，確認母差保護、線路保護、線路智能終端以及斷路器在故障條件下均能正確動作；

（6）輪停運行間隔的保護裝置和智能終端，與母差保護進行聯(lián)動試驗，通過檢查母差保護裝置開入量、間隔保護開入量以及測量智能終端出口硬壓板電壓，確認母差保護、線路保護和線路智能終端在故障條件下均能正確動作。

采用這種擴建策略，母差保護中新間隔的配置方案與運行間隔相同，保持了全站配置文件的一致性，便于運行維護。

3220 kV母差保護聯(lián)動試驗

采用以上擴建策略，必須輪停220 kV母差保護，重新下裝CID配置文件，并與新增間隔和運行間隔分別進行聯(lián)動試驗。圖1為220 kV母差保護整組動作示意圖，在進行聯(lián)動試驗時應(yīng)做好母差保護與運行設(shè)備之間的隔離措施，防止誤跳運行設(shè)備。

圖1 文津變220 kV母差保護整組動作示意

3.1 母差保護與新增間隔聯(lián)動試驗的安全措施

進行母差保護與新增間隔聯(lián)動試驗時，應(yīng)做好母差保護與運行間隔之間的隔離措施，防止誤跳運行間隔?；谥悄茏冸娬镜臋z修機制，提出表2所示的安全措施。

表2 母差保護與新增間隔聯(lián)動試驗的安全措施

3.2 母差保護與運行間隔聯(lián)動試驗的安全措施

為確認母差保護配置文件的正確性，需要輪停運行間隔的保護裝置和智能終端，與母差保護進行聯(lián)動試驗。進行母差保護與運行間隔聯(lián)動試驗時，應(yīng)做好母差保護與該間隔斷路器之間、該間隔保護裝置與斷路器之間以及母差保護與其余運行間隔之間的隔離措施，防止誤跳運行設(shè)備。基于智能變電站的檢修機制，提出表3所示的安全措施。

表3 母差保護與運行間隔聯(lián)動試驗的安全措施

3.3 聯(lián)動試驗方法

（1）母差保護與間隔智能終端的聯(lián)動試驗。使用智能繼電保護測試儀給母差保護加故障量，檢查間隔智能終端出口硬壓板是否有直流脈沖信號，判斷母差保護能否正確出口到間隔智能終端（新增間隔需試驗斷路器能否正確動作）；智能繼電保護測試儀模擬間隔智能終端給母差保護加開入量，檢查母差保護能否收到相應(yīng)開入量。

（2）母差保護與間隔保護裝置的聯(lián)動試驗。智能繼電保護測試儀給間隔保護裝置加故障量，檢查母差保護能否收到該間隔的GOOSE啟動失靈、解除復(fù)壓閉鎖開入；智能繼電保護測試儀給母差保護裝置加故障量，檢查間隔保護能否收到母差保護的遠跳、失靈聯(lián)跳開入。

4220 kV母差保護不停電擴建的工程實踐

在220 kV文津變220 kV出線間隔擴建工程中進行了母差保護不停電擴建策略的實踐探索，圖2為220 kV文津變220 kV部分主接線。

220 kV文津變遠景主接線為雙母線接線，出線4回，主變壓器3組，目前220 kV已有出線4回，主變壓器2組，雙母線接線，采用模擬量采樣+智能終端的直采直跳方式。擴建工程中新增二次設(shè)備包括：CSC-103BE線路保護裝置2套、PCS-931GMM-D線路保護裝置2套；JFZ-600S智能終端裝置2套、PCS-222B智能終端2套；GCK851C-X12測控裝置2套。

圖2220 kV文津變220 kV主接線（部分）

擴建工程中采用了母差保護重新下裝CID配置文件的擴建策略，并采用備用智能終端模擬運行間隔的智能終端與母差保護進行聯(lián)動試驗。聯(lián)動試驗時，為防止母差保護誤跳運行間隔，采用表2、表3所示的安全措施，使擴建間隔的母差保護安全投入運行。

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（本文編輯：楊勇）

Practice of 220 kV Busbar Differential Protection Connection without Power Cut in Extension of Intelligent Substation

DAI Shiqiang，WU Jing，WU Wenlian，LIN Sen
（State Grid Hangzhou Power Supply Company，Hangzhou 317000，China）

The intuitive secondary circuits of relay protection have been changed into abstract network data streams in intelligent substation.During the extension，influence of new interval on the operation interval must be taken into account and reasonable and appropriate safety measures must be adopted.On the basis of analyzing maintenance mechanism for intelligent substation，safety measures and extension strategy of 220 kV busbar differential protection without power cut have been proposed；furthermore，correctness of the extension strategy and reliability of safety measures have been proved by the interval extension project of 220 kV outgoing lines in 220 kV Wenjin intelligent substation.

intelligent substation；bus differential protection；extension strategy；maintenance mechanism；safety measure

TM631:TM773

B

1007-1881（2015）01-0031-03

2014-02-14

戴世強（1985），男，碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護工作。