220 kV系統(tǒng)母線保護(hù)改造二次回路可靠性探討分析

聶振勇，曲曉暉

(國(guó)家能源集團(tuán)河北國(guó)華滄東發(fā)電有限公司，河北 滄東 061113)

高壓母線保護(hù)設(shè)備是用來(lái)保護(hù)高壓母線發(fā)生故障時(shí)用來(lái)切除故障的主要保護(hù)設(shè)備，尤其是220 kV雙母接線系統(tǒng)的母線保護(hù)裝置，由于其接線沒(méi)有二分之三接線型式靈活，在母線發(fā)生故障時(shí)保護(hù)設(shè)備拒動(dòng)或者誤動(dòng)作就會(huì)更加容易造成故障擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)造成較大的危害和重大經(jīng)濟(jì)損失。

鑒于母線保護(hù)設(shè)備的重要性，其設(shè)備的穩(wěn)定與二次回路的可靠性就愈加重要，而母線保護(hù)設(shè)備的改造往往二次回路的變動(dòng)較大，改造比較復(fù)雜，包含了電壓、電流等模擬量回路的變化，還有開(kāi)入開(kāi)出量等開(kāi)關(guān)量回路的變化，為此，母線保護(hù)改造完畢后應(yīng)進(jìn)行一系列的二次回路正確性驗(yàn)證方可投入運(yùn)行。本文主要就某電廠PCS-915型母線保護(hù)裝置升級(jí)改造[1]中(相應(yīng)發(fā)電機(jī)組停電檢修)二次回路接線正確性驗(yàn)證的方法展開(kāi)探討分析。

1 設(shè)備概況

1.1 電氣一次系統(tǒng)主接線及設(shè)備運(yùn)行情況

本次改造設(shè)備的電氣主接線如圖1所示。

圖1 改造設(shè)備的電氣主接線

主接線形式為雙母線帶母聯(lián)接線， 1號(hào)發(fā)變組、1號(hào)啟備變、2號(hào)啟備變接入系統(tǒng)，廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線兩條出線， 1號(hào)啟備變給一期1號(hào)機(jī)組、2號(hào)機(jī)組2臺(tái)機(jī)組做后備電源， 2號(hào)啟備變給二期3號(hào)機(jī)組、4號(hào)機(jī)組2臺(tái)機(jī)組做后備電源，母線保護(hù)改造期間1號(hào)機(jī)組停機(jī)檢修。

1.2 電氣二次系統(tǒng)設(shè)備改造情況

PCS-915母線保護(hù)設(shè)備改造完畢，電壓、電流等模擬量回路，跳閘、啟動(dòng)失靈等開(kāi)入開(kāi)出回路進(jìn)行重新接線。

1.3 目前存在的實(shí)際問(wèn)題

由于1號(hào)機(jī)組處于停機(jī)檢修狀態(tài)，設(shè)備改造完成后廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線、1號(hào)發(fā)變組、1號(hào)啟備變、2號(hào)啟備變等一次設(shè)備基本無(wú)電流流過(guò)，母線保護(hù)無(wú)法進(jìn)行差流測(cè)試工作，尤其模擬量回路不能驗(yàn)證其接線正確性。

2 二次回路正確性驗(yàn)證對(duì)策

2.1 電氣二次設(shè)備整組傳動(dòng)方法

電氣二次設(shè)備安裝完成后須進(jìn)行模擬量、開(kāi)關(guān)量等測(cè)試工作，并進(jìn)行盤(pán)內(nèi)開(kāi)關(guān)量測(cè)試工作，以驗(yàn)證保護(hù)裝置性能是否良好、合跳閘等二次回路接線及保護(hù)邏輯是否正確。必須進(jìn)行帶開(kāi)關(guān)傳動(dòng)整組試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果合格后進(jìn)行保護(hù)定值核對(duì)，并經(jīng)第2人檢查無(wú)誤，核對(duì)完畢打印相關(guān)保護(hù)定值存檔。具體傳動(dòng)內(nèi)容如下(均為母線保護(hù)Ⅰ對(duì)應(yīng)第1組跳閘線圈)。

a.通過(guò)母線保護(hù)裝置對(duì)1號(hào)發(fā)變組系統(tǒng)211開(kāi)關(guān)第1組跳閘線圈進(jìn)行傳動(dòng)。

b.通過(guò)母線保護(hù)裝置對(duì)220 kV系統(tǒng)母聯(lián)201開(kāi)關(guān)第1組跳閘線圈進(jìn)行傳動(dòng)。

c.通過(guò)母線保護(hù)裝置對(duì)廠渤Ⅰ線261開(kāi)關(guān)第1組跳閘線圈進(jìn)行傳動(dòng)。

d.通過(guò)母線保護(hù)裝置對(duì)廠渤Ⅱ線262開(kāi)關(guān)第1組跳閘線圈進(jìn)行傳動(dòng)。

e.通過(guò)母線保護(hù)裝置對(duì)1號(hào)啟備變2112開(kāi)關(guān)第1組跳閘線圈進(jìn)行傳動(dòng)。

f.通過(guò)母線保護(hù)裝置對(duì)2號(hào)啟備變2134開(kāi)關(guān)第1組跳閘線圈進(jìn)行傳動(dòng)。

g.對(duì)母線保護(hù)裝置聯(lián)跳1號(hào)發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行傳動(dòng)。

除以上傳動(dòng)項(xiàng)目外，還應(yīng)該進(jìn)行相對(duì)應(yīng)廠渤Ⅰ線261開(kāi)關(guān)線路保護(hù)、廠渤Ⅱ線262開(kāi)關(guān)線路保護(hù)、1號(hào)啟備變2112開(kāi)關(guān)啟備變保護(hù)、2號(hào)啟備變2134開(kāi)關(guān)啟備變保護(hù)、1號(hào)主變211開(kāi)關(guān)發(fā)變組保護(hù)啟動(dòng)失靈回路的傳動(dòng)工作，以驗(yàn)證二次回路接線的正確性。

2.2 模擬量相量測(cè)試電氣一次運(yùn)行方式的變化

由于新改造母線保護(hù)設(shè)備啟動(dòng)失靈、跳閘等開(kāi)入開(kāi)出信號(hào)[2-3]可以通過(guò)斷開(kāi)外部接線后測(cè)量通斷的方式進(jìn)行，且外部跳閘回路接線未發(fā)生變化，所以啟動(dòng)失靈、跳閘等信號(hào)線的驗(yàn)證較為簡(jiǎn)單，本文不再進(jìn)行贅述，僅就模擬量回路的檢查驗(yàn)證方法進(jìn)行展開(kāi)說(shuō)明。

為驗(yàn)證模擬量回路接線的正確性，電氣一次設(shè)備進(jìn)行如下操作[4]。

a.廠渤Ⅰ線261開(kāi)關(guān)切換至Ⅰ母運(yùn)行。

b.廠渤Ⅱ線262開(kāi)關(guān)切換至Ⅰ母運(yùn)行。

c.1號(hào)啟備變2112開(kāi)關(guān)切換至Ⅱ母運(yùn)行。

d.2號(hào)啟備變2134開(kāi)關(guān)切換至Ⅱ母運(yùn)行。

e.母聯(lián)201開(kāi)關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)。

f.1號(hào)主變211開(kāi)關(guān)處于檢修狀態(tài)(1號(hào)主變間隔相量測(cè)試在機(jī)組啟機(jī)后進(jìn)行)。

2.3 二次回路相量檢查方法

電氣一次設(shè)備在2.1項(xiàng)內(nèi)容操作完畢后，首先退出母線保護(hù)差動(dòng)保護(hù)[5]壓板，分別將2號(hào)機(jī)組廠用6 kV段負(fù)荷切換至備用電源運(yùn)行[6]，將3號(hào)機(jī)組廠用6 kV段負(fù)荷切換至備用電源運(yùn)行。2號(hào)機(jī)組、3號(hào)機(jī)組廠用段正常負(fù)荷電流3500 A(6.3 kV側(cè))，切換廠用電后廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線、1號(hào)啟備變、2號(hào)啟備變二次電流均0.04 A(220 kV母線側(cè)TA變比2500/1)，母聯(lián)201開(kāi)關(guān)二次電流0.08 A(220 kV母線側(cè)母聯(lián)TA變比2500/1)，隨后進(jìn)行母線保護(hù)廠渤Ⅰ線、廠渤Ⅱ線、1號(hào)啟備變、2號(hào)啟備變、母聯(lián)201開(kāi)關(guān)間隔帶負(fù)荷后保護(hù)裝置差流檢查[7-8]，檢查無(wú)差流驗(yàn)證模擬量二次回路接線正確。

2.4 核查過(guò)程注意事項(xiàng)

由于2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)[9]，為保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障廠用電系統(tǒng)運(yùn)行可靠，應(yīng)將廠用段工作電源進(jìn)線及備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間定值修改為不同時(shí)間，存在一定的級(jí)差，這樣在切換廠用電時(shí)如果發(fā)生故障不會(huì)將2路電源全部跳閘。

3 結(jié)束語(yǔ)

母線保護(hù)系統(tǒng)是繼電保護(hù)設(shè)備中較為重要的一個(gè)系統(tǒng)，母線是各個(gè)支路潮流分布的匯聚點(diǎn)，而母線保護(hù)的原理是采集各個(gè)支路的電流模擬量，模擬量回路接線正確性決定著母線保護(hù)設(shè)備的可靠性[10]，尤其在繼電保護(hù)設(shè)備的改造過(guò)程中，在保證TA回路不開(kāi)路的前提下還應(yīng)通過(guò)相應(yīng)技術(shù)手段檢測(cè)電流回路極性是否正確，跳閘回路是否正常方可投入正常運(yùn)行。