500kV久隆變電站220kV雙母雙分段改造的實施

黃炳體

【摘要】 介紹了500kV久隆變電站220kV雙母雙分段改造方案，指出了改造實施的四個關(guān)鍵點分別為失靈改造、母差升級、二次電壓回路改造以及新增分段開關(guān)CT繞組分配，從電網(wǎng)運(yùn)行、施工作業(yè)等兩個方面闡述了改造實施的主要風(fēng)險和控制措施，最后提出了改造后運(yùn)行維護(hù)的注意事項。

【關(guān)鍵詞】 久隆變電站 雙母雙分段 母線保護(hù)

一、引言

500kV久隆變電站作為欽州電網(wǎng)的重要電源點，220kV系統(tǒng)采用雙母單分段接線，在母線特殊運(yùn)行方式下母聯(lián)或分段開關(guān)拒動，可導(dǎo)致220kV母線停電，而雙母雙分段接線停電范圍僅占1/4，且母聯(lián)或分段斷路器方便地實現(xiàn)220kV 系統(tǒng)的分列，具有相當(dāng)高的供電可靠性與靈活性。因此久隆站配合1號主變擴(kuò)建工程實施220kV雙母雙分段改造，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。

二、改造方案

目前，500kV久隆變電站220 kV等級的主接線為雙母單分段接線方式，共13個單元（12回線路和1組主變），2個母聯(lián)、1個分段。本次改造按照終期雙母雙分段在220kV戶外電氣設(shè)備區(qū)新增安裝220kV #2M、#4M分段2024開關(guān)以及#2M母線PT，如圖1 500kV久隆變電站一次系統(tǒng)接線圖虛框所示。220kV系統(tǒng)母線按雙套母線保護(hù)獨(dú)立組屏在220kV 2號小室配置南瑞繼保RCS915CD保護(hù)，而斷路器失靈保護(hù)僅僅配置一套，與第一套母線保護(hù)共同組屏配置，共用出口跳閘回路。本次改造在220kV 1號小室另行新增兩面母線保護(hù)屏，分別配置南瑞繼保PCS915NB保護(hù)，且斷路器失靈保護(hù)按照雙套配置，同時對原有母線保護(hù)RCS915CD改造，更換裝置程序為RCS915AS。

三、改造實施的關(guān)鍵點

3.1 斷路器失靈保護(hù)改造

久港II、久 欖I線斷路器配置CZX-12R2操作箱，按照雙失靈修改接入新增第一、二套#1、#2母線保護(hù)，而久沖線、久港III線斷路器配置的操作繼電器箱為CZX-12R，操作箱自帶的TJR、TJQ接點不足，仍按單失靈修改接入新增第一套和第二套#1、#2母線保護(hù)，這是雙失靈改造中由于裝置不滿足存在的特殊地方。#1、#3分段增加接入新增第一套和第二套#1、#2母線保護(hù)、新安裝#2、#4分段開關(guān)分別接入四套母線保護(hù)，其余接線不變。其中，線路斷路器失靈保護(hù)按照開關(guān)輔助保護(hù)的各相失靈接點（SLA、SLB、SLC、）分別與主一、主二保護(hù)的各相跳閘接點（TJA、TJB、TJC）對應(yīng)串聯(lián)，開關(guān)輔助保護(hù)的三相失靈接點（SLABC）與操作箱的跳閘啟動失靈接點（TJQ、TJR）分別串聯(lián)接入母線保護(hù)，而母聯(lián)和分段斷路器失靈則用固化于母線保護(hù)裝置的失靈保護(hù)，不需外部失靈接線。

3.2 母差保護(hù)程序升級

按照母線保護(hù)范圍，與一次系統(tǒng)對應(yīng)原則，將久港II、久 欖I線、久沖線、久港III線、#1#2母聯(lián)電流、刀閘位置開入、跳閘二次回路電纜接入新增第一、二套#1、#2母線保護(hù)，值得注意的是久沖線、久港III線第一組、第二組跳閘線圈均接入第一套母差，滿足單失靈配置的跳閘回路接線要求。改造前，三段母線作為一個整體考慮適應(yīng)雙母單分段主接線的雙套RCS915CD母線保護(hù)，其母差保護(hù)原理為：#1#2#3M母線大差由除母聯(lián)2012、2034開關(guān)和分段2013開關(guān)外所有連接單元的電流所構(gòu)成的差動回路，#1M小差由#1M母線上所有連接單元（含母聯(lián)2012開關(guān)和分段2013開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動回路，#2M小差（實際對應(yīng)圖1中的新編號#3M）由#2M母線上所有連接單元（含母聯(lián)2034開關(guān)和分段2013開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動回路，#3M小差（實際對應(yīng)圖1中的新編號#2M#4M）由除分段開關(guān)2013外所有連接單元（包括母聯(lián)2012、2034開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動回路。改造后，四段母線則劃分為兩個相互獨(dú)立的保護(hù)范圍（#1M和#2M母線區(qū)，#3M和#4M母線區(qū)），故增設(shè)兩套PCS915NB作為雙母雙分段接線下#1M和#2M母線保護(hù)，而將原有母差保護(hù)升級為RCS915AS來作為#3M和#4M母線保護(hù)，由于增裝了分段2024開關(guān)，保護(hù)定義的母線#1M、#2M、#3M、#4M與圖1中母線的物理位置相一致。#1M和#2母線保護(hù)原理為：#1#2M母線大差由除母聯(lián)2012開關(guān)外#1#2M母線連接單元（包括分段2013、2034開關(guān)）的電流所構(gòu)成的差動回路，#1M小差由#1M母線上所有連接單元（包括母聯(lián)2012開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動回路，#2M小差由#2M母線上所有連接單元（含母聯(lián)2012開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動回路。#3#4母線保護(hù)原理同#1#2母線保護(hù)相類似。

3.3 220kV母線二次電壓回路改造

按照一、二次對應(yīng)原則，#1M和#2M母線區(qū)母線及其連接單元采用#1母線PT與#2母線PT二次電壓，#3M和#4M母線區(qū)母線及母線連接單元采用#3母線PT與#4母線PT二次電壓。為了保證一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的電壓保持對應(yīng)，以免發(fā)生保護(hù)誤動，母線的二次電壓需經(jīng)各自PT刀閘的輔助接點重動，母線及其連接單元相應(yīng)保護(hù)的二次電壓需經(jīng)母線側(cè)雙刀閘接點切換電壓。對原有母線保護(hù)（即改造后220kV#3M、#4M母線保護(hù)）電壓回路改造，拆除#1母電壓相關(guān)二次電纜及接線。

注意對220kV母線二次電壓公共回路進(jìn)行以下改動：①新增220kV #2母線PT重動回路，增加220kV #2、#4母線PT并列回路、220kV #1、#2母線PT并列回路。②拆除原有的220kV #1、#4母線PT并列回路、拆除21小室并列柜至22小室并列柜的#4母線電壓回路。③21小室并列屛改接#2母線PT間隔的電壓。④增加220kV #2、#4母線PT并列回路、220kV #1、#2母線PT并列回路。

3.4 220kV #2、#4母分段2024開關(guān)CT繞組分配及極性

按照南瑞繼保母線保護(hù)廠家白圖要求接入單元以母線側(cè)為極性，結(jié)合現(xiàn)場CT一次安裝方向，即P1接于220kV #2母線側(cè)，P2接于220kV #4母線側(cè)，則2024開關(guān)CT母差繞組以正抽接入220kV #1#2母線保護(hù)，而以反抽接入220kV #3#4母線保護(hù)。

按照范圍交叉防保護(hù)死區(qū)的有關(guān)要求，2024開關(guān)CT母差（用于#1#2母線保護(hù)）繞組在220kV #4母線側(cè)，2024開關(guān)CT母差（用于#3#4母線保護(hù)）繞組在220kV #2母線側(cè)。且保護(hù)范圍較大的繞組接入第一套220kV母線保護(hù)，保護(hù)范圍較小的繞組接入第二套220kV母線保護(hù)。具體分配為第1S繞組用于第二套220kV#1#2母線保護(hù)， 第2S繞組用于第一套220kV#1#2母線保護(hù)， 第3S繞組用于第一套220kV#3#4母線保護(hù)， 第4S繞組用于第二套220kV#3#4母線保護(hù)， 第5S、6S繞組備用，第7S繞組用于測量回路。

四、改造實施的主要風(fēng)險及控制措施

4.1 電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險管控

風(fēng)險1：改造時間過長，母差單套運(yùn)行可靠性低。

控制措施：優(yōu)化施工方案和作業(yè)步驟，縮短母線連接的單元改接入母線保護(hù)的時間；認(rèn)真核對母線保護(hù)定值和壓板，確保正確投入。鎖死母線保護(hù)屏柜門，嚴(yán)禁在運(yùn)行中的母線保護(hù)屏工作。

風(fēng)險2：母線保護(hù)退出，存在無失靈保護(hù)運(yùn)行隱患。

控制措施：根據(jù)單套失靈保護(hù)配置的實際情況優(yōu)化改造策略，先退出第二套，改造后投入運(yùn)行后，方可退出第一套改造，從而確保改造過程中始終有一套完整的母線保護(hù)（母差+失靈保護(hù)）投入運(yùn)行。

風(fēng)險3：#2#4M停電接入分段2024開關(guān)，負(fù)荷集中至#1#3M運(yùn)行，容易在母線故障情況下220kV系統(tǒng)失壓，安穩(wěn)動作解列切欽州電廠機(jī)組。

控制措施：停電接入分段2024開關(guān)前期工作準(zhǔn)備充分，現(xiàn)場科學(xué)組織安排，提高接入施工效率，力求#2#4M停電時間控制在最低額度；重點關(guān)注變電站運(yùn)行母線及母線側(cè)刀閘工況，并嚴(yán)禁在運(yùn)行母線規(guī)定范圍內(nèi)開展吊裝作業(yè)；久隆站和欽州電廠做好安穩(wěn)特巡，檢查安穩(wěn)裝置運(yùn)行無異常告警信息，各種通道和出口壓板投入正確，打印裝置定值且核對無誤。

4.2改造作業(yè)風(fēng)險管控

風(fēng)險1：誤碰電流端子，誤劃開電流端子，造成電流回路開路；

誤碰跳閘出口端子，造成運(yùn)行開關(guān)跳閘；

控制措施：施工方案審查要求打開電流端子或解除電流回路電纜時，首先用鉗型電流表鉗測電流，無流方可進(jìn)行工作；使用的螺絲刀必須用絕緣膠布包好，刀尖金屬裸露部分不超過1公分。另外也采取膠布封好運(yùn)行端子等物理隔離措施。

風(fēng)險2：母線保護(hù)屏單元排列緊湊，改接線容易誤入運(yùn)行間隔；改接回路多，涉及電流、刀閘位置、失靈、母差出口回路，在新增屏柜容易誤接線，還有誤拆除運(yùn)行間隔相關(guān)回路。

控制措施：施工前用紅色膠布或布簾封住運(yùn)行端子，僅僅空出待接入位置或待拆除的位置，現(xiàn)場值班員對膠布隔離措施檢查確認(rèn)。分階段接入新屏柜時，同樣要做好隔離措施，認(rèn)真核對好單元對應(yīng)位置，仔細(xì)按照設(shè)計藍(lán)圖接線，同時檢查是否與中調(diào)下達(dá)的定值單相符。

風(fēng)險3：#1#2母線區(qū)連接單元接入新增#1#2母線保護(hù)屏后，停電間斷期間容易誤調(diào)試出口。

控制措施：由于接入新屏柜是分幾次接完，中斷期間，認(rèn)真做好已接入電纜二次線及端子的物理隔離防護(hù)措施，出口壓板一律退出且用膠布粘死。

風(fēng)險4：電壓隔離并列柜端子排布置緊湊且距離很近，在電壓端子排用連片短接擴(kuò)端子時，容易造成二次失壓。

控制措施：對于運(yùn)行屏柜內(nèi)抽芯到位的電纜芯，要用紅色膠布封包好。

五、運(yùn)維注意事項

（1）必須正確操作母線保護(hù)投停，失靈保護(hù)與母差保護(hù)分開功能壓板，但出口壓板公用，所以停用母線保護(hù)應(yīng)退出母差保護(hù)動能壓板即可，若將出口壓板都退出，則失靈保護(hù)也退出。

（2）現(xiàn)場修改母線保護(hù)定值時，認(rèn)真閱讀定值單的運(yùn)行要求及說明，要求與現(xiàn)場接線相符，由于每套功能回路有差異，故定值單也不相同，尤其是失靈保護(hù)定值。

（3）失靈回路屬于通過常規(guī)試驗無法驗證的回路，故開展母線保護(hù)檢驗時，注意核實回路正確性。220kV #1、#2母線保護(hù)投入雙套失靈運(yùn)行，220kV #3、#4 母線保護(hù)僅投入第一套失靈，出口帶兩組跳閘線圈。

（4） 220kV #2母線PT異常停電處理時，除進(jìn)行電壓二次并列操作外，還必須投入#1M、#2M互聯(lián)壓板以及斷開母聯(lián)2012開關(guān)控制電源，以防止失靈保護(hù)拒動。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 南瑞繼保RCS915/PCS915型母線保護(hù)說明書.

[2] 莊博，黃梅.失靈保護(hù)的實現(xiàn)方案[J].繼電器，2005，33（13）：82-86.

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