220千伏变电站母线停电操作的分析与改进

220千伏变电站母线停电操作的分析与改进

黎同浪

黎同浪

（广东电网有限责任公司云浮罗定供电局）

摘要：近年来，随着电网的不断壮大发展以及旧设备大修技改维护工作的增多，变电站母线倒闸操作次数陡然增长。目前大部分地区220kV常规变电站采用双母线运行的接线方式，为保证供电可靠性，在将一段母线转检修状态前，需先把负荷转移至一段母线上，往往在这个操作过程中会出现很多异常情况。现针对220kV变电站双母线带母联开关运行的母线停电操作流程，列举出在操作过程中注意事项，逐一进行分析，并通过我局自身情况提出母线停电操作流程的改进意见，修改典型操作票，提高倒母操作的效率及安全性。

关键词：双母线带母联；母线停电；操作流程；注意事项；分析；改进

引言

倒闸操作是我们变电运行的一项重要工作，规范的倒闸操作是防止运行值班人员误操作的有效措施，通过规范倒闸操作，使运行值班人员能正确、规范、有效地执行任务，从而提高变电运行的规范化、标准化的管理水平。220kV及以上母线停电操作属于大型操作，操作风险高，发生事故案例多，对地方的电网稳定影响大。当变电站母线停电过程中操作不当时，即可能造成有关电压量的继电保护装置的误动或拒动，其影响范围大且难以预测，威胁电网的安全稳定运行。因此，变电站母线停电操作注意事项的分析与改进是十分重要和必须的。

本文列举几个变电站母线停电操作的注意事项，结合母线电压互感器二次回路的结构与原理，对220kV变电站双母线带母联开关运行的母线停电操作流程进行分析并改进。

1220kV及以上母线停电操作流程

2017年南网最新调整了220kV母线倒闸操作流程：

220kV母线停电，应按照先断开待停电母线电压互感器二次空气开关、拉开待停电母线电压互感器隔离开关、断开母联断路器、拉开待停电母线侧隔离开关、拉开运行母线侧隔离开关的顺序进行操作；断开母联断路器后应测量确认停电母线电压互感器负荷侧二次电压为零，检查其余母线电压互感器二次电压正常。

把以上简单整理——母线停电：倒母操作→依次断开（拉开）PT二次空开→PT一次刀闸→母联开关→测量PT负荷侧二次电压为零→母联停电侧刀闸→母联运行侧刀闸。

2母线停电操作过程的注意事项

2.1倒母线操作前，需在母联开关设置为死开关之前投互联压板或投单母压板（将母差保护改为单母方式），完成倒母线操作后操作顺序则与此相反。

2.2完成倒母线操作后需在运行设备间隔保护装置屏检查母线刀闸拉合操作二次变位信号正确的内容。

2.3完成倒母线操作后母联开关需在停电母线侧PT的一次、二次侧均断开后再断开。

2.4新增测量PT负荷侧二次电压为零。

3母线停电倒闸操作注意事项的分析

3.1分析一：当投入母线互联或投单母压板后，两互联母线的小差电流均变为该两母线的全部连接元件电流（不包括互联两母线之间的母联或分段电流），相当于不判别小差，若此时任一段母线发生故障时，均将此两段母线同时切除。针对上述3.1事项，先将母联开关设置为死开关，再操作投入母线互联或投单母压板（大约1~2分钟），若在这段时间内出现任一段母线故障母差保护仍会判别小差，都将是母联失灵启动跳开另一条母线，这样就延误了母线故障切除时间，有可能造成系统稳定破坏。

3.2分析二：在倒母过程中，双母线上所连接的电气元件的二次电压，应随一次回路的切换而相应进行二次切换。当分、合母线侧刀闸后，需要全面检查二次电压切换指示是否正常。完成全面检查才能确认线路的一次和二次电压回路已经完成由一路母线倒至另一路母线。常规做法是检查母差保护装置刀闸位置指示灯的变化是否正确，检查该间隔电压切换装置上二次电压切换指示灯变化是否正确。

3.3分析三：将母联开关放在停电母线侧PT的一次、二次侧均断开后再断开的操作步骤最主要原因是防止发生电压互感器反充电至空母线的发生。反充电将导致带负荷母线侧PT二次空开跳闸或烧毁，造成母线上所有计量、保护、测量及录波装置失压，电量丢失，保护异常等后果。

3.3.1母线电压互感器二次回路的结构及原理

常规双母线变电站一般在每段母线各安装一台电压互感器，用于监视每段母线电压及绝缘状态，为继电保护自动装置和仪表等设备提供电压回路。为提高供电可靠性，一般情况下2条母线通过母联开关并列运行，对于在不同母线上运行的设备，其保护所需的电压信号来自于所在母线的PT；即使在双母并列运行的条件下，2条母线PT的二次侧仍然需要分列运行，以提高保护装置的可靠性。

图1双母线电压互感器结构与原理

Q1、Q2—空气开关；WB1、WB2—1号、2号PT的二次公用小母线；X1、X2—保护接线端子；S1、S2—1W、2W隔离开关辅助接点；QS—2条母线PT的二次切换隔离开关。

图1中，来自#1PT二次侧的电压信号经过1号空气开关Q1对#1PT二次公用小母线WB1供电（该母线实际上接有若干个设备的保护间隔，这里仅完整画出1个）；当设备挂#1M运行时，S1合上、S2断开，其保护间隔由#1PT供电，设备挂#2M运行时则相反。

一般情况下，设备保护所用的电压信号能够以2种方式在2条母线PT之间切换：一是通过母线PT的二次切换隔离开关进行直接切换，一次操作即可实现将一条母线PT所带的全部负荷转由另一条母线PT供电，二是各设备在先合后分的倒母线操作过程中，通过隔离开关的辅助接点的自动分合来实现。

3.3.2常见导致电压互感器反充电的原因

若在断开停电母线侧PT的一次、二次侧前断开母联开关，此时发生某间隔的刀闸辅助接点接触不良导致电压切换继电器未能复归，造成电压互感器二次侧并列运行，由于两段分列母线存在电位差，另一段运行中母线的电压互感器二次侧通过并列回路（如上图1中Q1空气开关→1号PT的二次公用小母线→刀闸辅助接点S2→刀闸辅助接点S1→2号PT的二次公用小母线→Q2空气开关）向失压母线的电压互感器反充电。

结合上述分析，母联开关在停电母线侧PT的一次、二次侧均断开后再操作可以直接有效地防止PT二次回路并列带来的反充电现象。

3.4分析四：虽然通过正确的操作顺序有效防止电压互感器反充电现象，但仅通过完成前面检查母差保护装置刀闸位置指示灯及检查该间隔电压切换装置上二次电压切换指示灯变化是否正确并不能确保二次电压切换万无一失，因此此时增加“测量PT负荷侧二次电压为零”这一步骤则可直接检验PT二次回路是否存在并列运行，为尽早发现安全隐患，防止送电时发生同类事故作了铺垫。

4母线停电操作的改进

4.1尽管当前南网发布的母线停电倒闸操作流程已确无差错，但仍可通过结合日常设备运行状况，做出一点改善。以下列举我局在倒闸操作过程中所遇到的事例：

状况一：XX变电站母线PT刀闸由于运行年限长，在操作时刀闸拉不开，导致刀闸与带电母线之间出现抢弧现象；

状况二：XX变电站刀闸的支持瓷瓶在操作过程中发生断裂。

4.2基于以上两种情况，重新对母线停电倒闸操作做了新的调整：

倒母操作→依次断开（拉开）PT二次空开→测量PT负荷侧二次电压为零→母联开关→母联停电侧刀闸→母联运行侧刀闸→PT一次刀闸

（下转第99页）

改进一：先断开母联开关后再拉开PT一次刀闸。优点一是因母联开关切断后，需停电的母线已无电压，此时拉开PT一次刀闸几乎没有弧光出现，避免了带电拉开PT刀闸过程中出现刀闸拉不开长时抢弧导致刀闸触头烧坏的风险；优点二是有效减少操作过程中刀闸支持瓷瓶所需承受的电动力，同时也防止带电拉开可能存在内部故障的PT，从而有效提高运行人员操作的安全性。

改进二：断开PT二次空开后随即测量负荷侧二次电压为零。优点一是断开PT二次空开后直观测量负荷侧二次电压，确保负荷侧二次电压为零，PT二次侧未发生并列后再断开母联开关，有效防止PT反充电；优点二是减少运行人员来回跑动的次数，加强了人机功效，提高了操作效率。

结语

综上所述，出于提高运行可靠性及安全性的目的，对220kV变电站双母线带母联开关运行的母线停电倒闸操作进行了分析，并在原来操作过程的基础上作了微小改进。变电站倒母过程具有复杂程度高、表象多样化和影响范围大的特点，变电运行人员应提高对母线电压互感器二次回路结构与原理的认识，认真学习操作方法，正确操作及时汇报，最大程度地减小电网事故所带来的损失。

致谢

本局变电管理所为本文提供了现状资料、班组同事对本文的修改提供了宝贵意见，谨此致谢！

参考文献：

[1]何仰赞、温增银编.电力系统分析[M].华中科技大学出版社，2002

[2]贺家李、宋从拒等编.电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社，2004

[3]《变电站保护二次回路电压切换异常问题的探讨》，继电保护技术

[4]南方电网公司《电气操作导则》

[5]PCS—915NA保护装置说明书