220kV母差保護改造與分析

聶 胤

（國網(wǎng)江西上饒供電公司，江西 上饒334000）

220kV龜峰變電站于2006年投入運行，至今運行已超過15年，根據(jù)國家電網(wǎng)公司技改大修原則，對其進行綜自改造，包括母差保護、主變保護、線路保護、母聯(lián)保護、測控等設備以及控制、信號等電纜。其中，220kV母差保護與主變、220kV線路電氣聯(lián)系比較繁雜，本期改造取消了原有單獨的斷路器失靈保護裝置，其失靈保護功能由新母差保護實現(xiàn)。

龜峰變電站作為樞紐變電站，改造過程中須考慮其供電需求，無法全站停電，因此如何在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)新舊母差保護的安全轉(zhuǎn)換，應慎重考慮、做好安全措施[1-4]。本文基于龜峰220kV變電站綜自改造的特點和停電方案，闡述220kV母差保護改造的技術方法、注意事項和施工流程。

1 220kV母差保護配置概述

舊的雙套母差保護與各220kV間隔雙套保護是相互聯(lián)動的，新的雙套母差保護與各220kV間隔雙套保護是一一對應相互獨立的。即所有220kV間隔的A套保護接入220kV母差A套保護，所有220kV間隔的B套保護接入220kV母差B套保護，A套與B套之間是完全獨立互不影響的。而且取消了單獨的斷路器失靈保護，簡化了設備和回路。

本期工程220kV232母聯(lián)保護是新增的單套配置，施工過程中不存在新舊保護配合的問題，主要電氣聯(lián)系回路有母聯(lián)失靈開入母差，母聯(lián)開關跳位、SHJ開入母差，母差保護跳閘經(jīng)操作箱TJR永跳，施工過程中按照設計圖紙接線即可，施工調(diào)試過程中必須考慮母聯(lián)保護死區(qū)的問題并進行驗證。

母線保護普遍配置有母聯(lián)死區(qū)保護，當母聯(lián)開關與電流互感器之間發(fā)生故障時，保護能正確、可靠動作，快速切除故障[5]。本期工程配置了母差保護，型號分別為CSC150-A-G和NSR371-A-G，這2套母差保護均具備母聯(lián)保護死區(qū)的功能均能滿足需求。

2 220kV母差保護改造停電計劃

龜峰220kV變電站是樞紐站，不允許全站停電改造，只能單間隔輪停。本期主要更換保護、測控、開關端子箱、全站控制電纜、信號電纜等，故針對220kV母差保護改造考慮輪退舊的220kV母差A/B套保護，各220kV間隔短時停電一一接入新的220kV母差保護的方式實現(xiàn)220kV母差保護改造，主要工作內(nèi)容是各間隔的電流、刀閘位置、啟失靈、解復壓接入，相關傳動試驗、帶負荷試驗等。

從計劃時間算，每個220kV間隔接入母差需半天時間，母差雙套保護完成改造預計需要10天。緊接著可開展220kV間隔的保護改造，預計每個220kV間隔是6天，只有所有220kV間隔的保護完成改造并接入新的220kV母差保護，如此220kV母差保護才算真正意義上完成改造。

3 220kV母差保護改造施工流程

由于220kV母差A/B套保護配置一樣的，本文只闡述220kV母差A套保護改造施工流程，母差B套保護改造不再贅述。各220kV間隔逐一短時停電配合母差保護改造，分別以#1主變和220kV志峰線為典型代表闡述改造施工流程，具體步驟如下。

3.1涉及#1主變A套保護的220kV母差A套保護改造施工流程

第1步：退出舊的220kV母差A套保護。

第2步：#1主變間隔轉(zhuǎn)冷備用。

第3步：拆除舊的220kV母差A套保護與舊主變A/B套保護的電氣回路，拆除明細如表1所示。

表1 拆除電纜明細表

第4步：將舊主變A套保護與舊的220kV母差A套保護有關的電氣回路接入新的220kV母差A套保護，接入明細表2所示。

第5步：補充試驗，驗證#1主變2021和2013刀閘位置、主變解復壓閉鎖、失靈啟動開入量均正確接入新的220kV母差A套保護裝置，并帶開關實際傳動，驗證母差保護動作跳201開關和主變失靈保護啟動母差跳201開關回路的正確性。

第6步：帶負荷試驗，驗證#1主變開關端子箱接入母差保護電流回路的正確性。

第7步：#1主變恢復運行。

注意事項：A套母差保護改造完成后應清理并拆除#1主變A套保護屏內(nèi)關于原雙套母差保護跳閘出口、失靈啟動等相關聯(lián)的端子接線、壓板并做好安全反事故措施，以防止寄生回路串流或無電氣聯(lián)系且未經(jīng)接地的獨立電流電壓回路形成。

3.2 涉及220kV志峰線A套保護的220kV母差A套保護改造施工流程

第1步：退出舊的220kV母差A套保護。

第2步：220kV志峰線間隔轉(zhuǎn)冷備用。

第3步：拆除舊的220kV母差A套保護與舊220kV志峰線A/B套保護的電氣回路，拆除明細如表3所示。

表3 拆除電纜明細表

第4步：將舊220kV志峰線A套保護與舊的220kV母差A套保護有關的電氣回路接入新的220kV母差A套保護，接入明細，如表4所示。

表4 恢復電纜明細表

第5步：補充試驗，驗證220kV志峰線2111和2113刀閘位置、失靈啟動開入量均正確接入新的220kV母差A套保護裝置，并帶開關實際傳動，驗證母差保護動作跳211開關和220kV志峰線失靈保護啟動220kV母差跳211開關回路的正確性。

第6步：帶負荷試驗，驗證220kV志峰線211開關端子箱接入母差保護電流回路的正確性。

第7步：220kV志峰線恢復運行。

注意事項：A套母差保護改造完成后應清理并拆除220kV志峰線A套保護屏內(nèi)關于原雙套母差保護跳閘出口、失靈啟動等相關聯(lián)的端子接線、壓板并做好安全反事故措施，以防止寄生回路串流或無電氣聯(lián)系且未經(jīng)接地的獨立電流電壓回路形成。

在改造過程中，新母差保護由于沒有接入相應電壓等級所有出線間隔，不能正確反映母線差流情況，因此不能投入實際運行[2]。待所有220kV間隔A套保護改接入新220kV母差A套保護后，按照調(diào)度繼保室下發(fā)的母差保護定制單整定，即可投入新220kV母差A套保護。

接下來，按照同樣的方法，完成舊的220kV母差B套保護改造。因各種不可控因素的影響，實際上施工用了13天，新的220kV雙套母差保護全部投入運行，與計劃時間相差不大。

4 改造后的效果分析

通過此次改造，220kV母差保護同各220kV間隔的保護電氣回路更加簡化，形成了一一對應的電氣關系，真正實現(xiàn)了220kV雙套保護配置的相互獨立，A、B套保護互不影響；取消了單獨的斷路器失靈保護，減輕了運維人員維護的工作量。

對于老舊變電站，220kV母差保護改造涉及間隔較多，舊的母差保護與各220kV間隔電氣聯(lián)系回路比較復雜，改造風險極大，改造前現(xiàn)場一定要勘察清楚，安全隔離措施要到位。為更好地推進施工進度，停電計劃要提前確定好，避免臨時變更。為盡可能降低現(xiàn)場施工和電網(wǎng)風險，應按照正規(guī)流程實施，嚴格履行二次安全措施票，不可趕進度，以安全有序開展工作為第一要素。