地区重要变电站110kV系统改造期间母线保护运行危险点浅析

地区重要变电站110kV系统改造期间母线保护运行危险点浅析

胡凯

胡凯（丹阳市供电公司212300）

摘要：本文针对地区重要变电站110KV系统母差保护在改造期间，几种不同的一次运行方式下，以及母线元件冲击投产情况下的危险点、及危险点造成的若干后果进行了分析，并提出了相应的防范措施和解决方案。

关键词：母线保护；变电站；

二次设备连接变电站的各种电气设备和相应配电设备的导体被称为母线，是重要的电气元件之一。母线承担着汇集、分配和传送电能的任务，所以必须对其进行保护。母线一旦出现故障，会导致短路，短路电流很大，会影响整个电网系统。在母线出现故障时，需要在最短时间内判断出故障发生的区域，并尽快跳开与故障母线连接的各支路断电器，将发生故障的母线隔离开，尽量减少损失。在现阶段，220kV的变电站中，母线保护的基本采用的是微机保护装置，根据电流的变化判断母线是否出现故障。母线保护主要包括母线差动保护、母联失灵保护、母联死区保护和断路器失灵保护等。在当前电网日益复杂的情况下，电力系统的稳定性和可靠性变得越来越重要，母线保护的速动性和选择性也深受重视。

一、改造前的母线保护运行危险点分析变电站110kV系统为双母线接线。每段母线上大约连接1/2的供受电元件，以保证母线故障时只影响到一半的供电负荷，因此，母差保护必须具有选择故障母线的能力。母差保护中最常用的的原理就是电流差动原理。在系统正常运行性，母线电流不会发生变化，母差保护不会反应；母线发生故障时，会引起电流的变化，若出现大于母差保护所设定的动作电流值时，母差保护就会作用。母差保护的范围是，所有的出线断路器、母差保护用电流互感器之间的一次电气部分。

目前，在地区电网中存在个别220kV电站重载、主变容量不能满足需求的情况，在站内一台主变检修时，另一台主变不能满足符合需求，因此，需要空出一条110kV母线有其他变电站电源进行支援转攻。如图一所示，

由于微机母差保护具有很高的自适应能力，所以对参与转供的A、B之路的母差电流回路需要采用短接线方式短接退出，并将110kV母差跳A、B之路的跳闸压板取下。

二、改造后的母线保护运行危险点分析在变电站110kV系统改造后，需要在新设备投入使用之前对设备及运行系统进行必要的试验，以确保安全。在考虑到新设备的不确定性和系统的变更，需要从保护的角度保证新设备和系统的安全运行。

线路投运是最基本的投运方式之一，一般需要需要对充电合闸、核相、保护相量等进行检查和测试，充电时的系统方式、保护方式、设备状态等的确定也十分重要。在线路三次冲击合闸时，需要对新线路本身进行保护投入运行。一是考验保护装置，二是在线路运行时进行一重保护。充电侧为双母线接线的变电站，通常需要考虑其工作方便性、连续性、安全性等问题。在充电时先将另一种母差保护停用便于接入新线路。如果否则在新线路尚未接入到母差保护或虽已接入到母差保护时，相量无法保证。在需要由母联开关串带空母线填充新线路时，母差保护仍具有选择性，所以即使新线路极性接反，也不会影响到运行母线的正常供电。如果新线路已接入母差保护，充电时应将母差保护退出，否则会造成母差保护在该线路故障时的误动。

母线差动保护、母联死区保、母联失灵保护和断路器失灵保护等都是微机母线保护装置特有的功能。现行的“六统一”标准母线保护和“非六统一”标准下母线保护的功能基本相同。在母线保护范围内发生故障时，母差保护可以快速动作切除故障。对于双母线接线中，若母联断路器仅在一侧安装了电流互感器，在母联断路器出现故障时，母差保护动作将会跳开母联断路器的支路。

在母线上扩建一新间隔、或对原有间隔进行一次设备改造后，对该间隔在不同的冲击投产方式下，母差保护有不同的要求。如图2，

在双母线运正常行时，由侧电源对新建的开关A进行冲击，开关Ⅰ、Ⅱ母闸刀则会被拉开。若被冲击设备发生故障，在母差保护流过故障电流时，母差保护会跳开，导致停电。因此，在冲击前应将冲间隔的母差电流回路用短接线短接退出，让母差保护可以正常运行，在被冲击设备发生故障时，由侧电源线路保护切除故障。

当220kV主变开关更换改造后，进行冲击试验时，需要考虑母差保护调整合主变差动保护的影响。若选择通过母线冲击主变开关时，需要将主变差动保护的电流回路脱离，以免造成主变差动的保护误动。变压器一般应进行3次冲击合闸，充电时变压器的中性点应接地。

变压器并列前应进行2次核组，接带负荷后即可进行相量保护检查。

不同变电站所使用的母线保护设备型号、配置不同，在220kV母线保护在实际运用中需要注意五个方面的问题：①确定微机母线保护装置软件的版本信息。②CT变比整定，接入母线差动保护装置的CT变比，不同的厂家有不同的整定方法。③母线保护退役，母线保护功能可通过装置屏上功能连接片或控制字进行投退。④在倒母线操作中，需要将母线保护定制为单母线运行方式。⑤母线保护出现异常警报时，工作人员需要及时处理。

结合地区电网某220kV变110kV系统改造前、后转负荷，及改造后新设备投运对母线保护产生危险点的分析，归纳为以下几点：①新设备投运冲击时，需要将母差电流回路短接脱离运行母差。在带负荷测试极性前，应将母差保护停用，测试正确后再投入使用。②微机母差保护具有较强的自适应性，在分列运行时，需要考虑到微弱电源母线的灵敏度。③改造运行期间，调度、运行人员需要在各种方式下，认真考虑母差调整和适应，严格控制危险点，以防母差误动。

结束语220kV母线保护是变电站继电保护的组成部分，也是二次设备，在整个输电配电中起着重要的作用。母线发生故障会导致严重的电力系统事故，之间影响电网的安全运行，严重会导致大面积的停电或设备毁坏。因此，母线保护是电力系统技术中的重要内容，需要引起工作人员的高度重视。

参考文献：[1]于游，邱金辉，吴颖超等.基于电流量的断路器失灵保护闭锁新原理[J].电力系统自动化，2014，（23）：114-118.DOI：10.7500/AEPS20131126003.[2]占捷文，刘宏君，潘军军等.基于电压向量的数字化母线保护电流同步方法[J].电力系统保护与控制，2014，（20）：129-134.