变电站母差保护技术改造方案研究

变电站母差保护技术改造方案研究

王嘉欣

龙矿集团供电部  265701

摘要：详细阐述了母线差动保护技术的基本特点，提出了该项技术运用过程中的重点以及难点，针对该项技术在应用过程中所遇问题进行了研究，希望为我国电力行业的进步作出应有的贡献。

关键词：变电站；母线差动；保护技术；改造方案

引言

近几年以来，我国经济高速发展，科学技术水平不断提升，各项基础设施建设日趋完善。现阶段我国各个地区新建大量电力工程，对于人民生活水平提高起到至关重要的作用。变电站在电力系统工程中占有重要地位，对于电力传输具有不可替代的作用。母线是发电厂以及变电站重要组成部分之一，母线差动保护工作对于电力系统正常运行具有重要意义。本篇文章对于变电站母线差动保护技术的改造进行了深入研究，提出了合理化的意见和建议，希望对相关人士具有指导作用。

1母线差动保护技术概述

   从实际定义出发，母线差动保护是指按照收支平衡原理进行判断以及动作，分为母线完全差动保护和不完全差动保护两种。

结合母线实际情况来看，在母线上只有进出线路，在正常运行情况下，进出电流大小相等，相位相同。在实际工作过程中，如果母线发生故障，电力系统平衡就会遭到破坏，因此需要引进母线差动保护技术，维持电力系统平衡。一旦发现母线出现故障保护装置，立即启动保护动作元件，跳开母线上所有断路器。母线完全差动保护是将母线上所有连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动回路。在母线不完全差动保护中，只需要将连接用引线的各电源上的电路管器接入差动回路即可。根据相关人员的实际经验，两种模式均有各自的优势以及劣势，在进行电路保护过程中，要根据电力系统实际情况选择相应模式。

2母线差动保护技术改革要求以及难点

在运行中的变电站进行母线差动保护技术改造涉及较多方面，是一项较为复杂的工作。[1]为进一步保障技术改造期间母线各技术线不停电相关，技术人员可以采用旁路开关代替母线进出线开关方式。

    根据相关人员实际经验，早期母线差动动保护配置一般没有双重化，母线差动保护作为母线的主保护，一般不允许退出运行。即使在实际工作中遇到特殊情况，也只能在短时间内退出运行母线差动保护退出运行时间超过4小时，需要更改路线各项进出口，以便电力系统稳定运行。结合电力系统运行具体情况，在母线差动保护技术改造期间，无线设备操作增多，导致安全生产事故概率增大，母线差动保护的重要性更加突出，因此对于该项技术的改造应当尽快进行，同时在进行改造过程中相关人员要制定合理的改造方案。

3母线差动保护技术改造方案

在进行母线差动保护技术改造要求尽量不需母线各进出线停电，要求尽量使母线差动保护在技术改造期间投入运行，既可是旧母线差动保护投入运行，也可是新母线差动保护，还可以是两种保护模式同时投入运行。

2.1方案1

适合各间隔电流互感器（TA）均有备用二次绕组或母线差动保护双重化的情况，技术人员应当根据实际情况进行改造。对于各间隔TA均有备用二次绕组，具体方式如下：

a.首先调试相关装置，将220 kV1 号、2号TV二次回路接入新母线差动保护；

b.断开相应开关，旧母线差动保护投双母分列运行方式，将母联间隔TA备用二次绕组与跳闸回路等接入新母线差动保护并调试；调试时如果进行TA一次升流则需在旧母线差动保护屏端子排外侧短接母联TA二次回路并解开连接片，避免一次升流造成旧母线差动保护误动； Bye bye. All right.

c.闭合开关，旧母线差动保护投双母并列运行；

d.旧母线差动保护在运行中，用旁路开关代路开关1 使出线1继续运行，开关1与间隔1 TA停电，将间隔1 TA备用二次绕组与跳闸回路等接入新母线差动保护并调试；

e.同上完成间隔2～4接入新母线差动保护并调试；

f.旁路开关停电，将旁路间隔TA备用二次绕组与跳闸回路等接入新母线差动保护并调试；

g.新母线差动保护带负荷测试，测试正确后投入运行；

h.旧母线差动保护退出运行，拆除旧母线差动保护，母线差动保护技术改造结束。

对于母线差动保护双重化的情况而言，母线差动保护技术改造方案基本相同，不同的只是在技术改造前将其中一套旧母线差动保护退出运行，拆除与该旧母线差动保护连接的二次回路，使各个间隔TA均有备用二次绕组可供使用。

2.2 方案2

首先将全站所有间隔转移到I母运行，然后用旁路开关代路的方式对各间隔逐个进行母线差动保护技术改造，改造完成后间隔转移到Ⅱ母运行，整个改造期间旧母线差动保护一直投入运行保护Ⅰ母、新母线差动保护大部分时间投入运行保护Ⅱ母，具体如下：

a.将新母线差动保护装置调试好，将220 kV 1号、2号TV二次回路接入新母线差动保护；

b.断开母联开关，旧母线差动保护投双母分列运行，将母联间隔TA的备用二次绕组与跳闸回路等接入新母线差动保护并调试；

c.将所有间隔转移到I母运行，旧母线差动保护投单母运行方式保护I母；

d.用旁路开关代路开关1使出线1继续运行，开关1与间隔1 TA停电，拆除旧母线差动保护与间隔1连接的TA与跳闸等二次回路，空出一个TA二次绕组；

e.将间隔1空出的TA二次绕组与跳闸回路等接入新母线差动保护并调试；

f.合上母联开关，将间隔1转移到Ⅱ母上运行，进行新母线差动保护带负荷测试，测试正确后将新母线差动保护按单母方式投入运行保护Ⅱ母；

g.用旁路开关代路开关2，开关2与间隔2 TA停电，拆除旧母线差动保护与间隔2连接的二次回路，空出一个TA二次绕组；

h.新母线差动保护退出运行，Ⅱ母暂时失去母线差动保护，将间隔2空出的TA二次绕组与跳闸回路等接入新母线差动保护并调试完毕后，将间隔2转移到Ⅱ母上运行，进行新母线差动保护带负荷测试。[2]正确后将新母线差动保护按单母方式投入运行保护Ⅱ母，准备充分后可将以上过程控制在4 h内，即Ⅱ母失去母线差动保护的时间不超过4 h，因此在天气良好母线故障几率低时可不用更改Ⅱ母各进出线对侧的后备保护定值；

i.重复步骤g和h，将其他间隔接入新母线差动保护并调试完毕；

j.按调度要求恢复变电站正常运行方式，新母线差动保护投正常运行方式；

k.拆除旧母线差动保护，母线差动保护技术改造结束。

2.3 方案3我

a.用旁路开关代路开关1使出线1继续运行，开关1与间隔1 TA停电，在间隔1 TA端子。箱处解开与旧母线差动保护屏连接的TA二次回路电缆1，在间隔1保护屏处解开与旧母线差动保护屏连接的跳闸回路等电缆2，使间隔1与旧母线差动保护之间完全解离。

b.在间隔1 TA端子箱处对应位置（电缆1解开前的位置）接入与新母线差动保护屏连接的TA二次回路电缆3，在间隔1保护屏处对应位置（电缆2解开前的位置）接入与新母线差动保护屏连接的跳闸回路等电缆4进行调试，确保间隔1与新母线差动保护之间连接的二次回路正确。

c.调试完毕后，在间隔1 TA端子箱处解开电缆3并将电缆1接回原位，在间隔1保护屏处解开电缆4并将电缆2接回原位，即完全恢复间隔1与旧母线差动保护之间连接；上述过程中旧母线差动保护一直投入运行保护Ⅰ、Ⅱ母。

d.重复步骤a～c完成其他间隔与新母线差动保护之间连接的二次回路调试。

e.退出旧母线差动保护。

结语

有关电力部门采用以上几种方案，对几个变电站进行母线差动保护技术改造，取得初步效果。对于我国电力行业全面发展具有重要现实意义，相关电力部门以及广大技术人员应当不断对该项技术进行改进与升级，促进我国电力行业全面发展，让电力行业为我国国民经济水平提高作出应有贡献。

[1]贺家李；电力系统继电保护原理[M]，北京：水利电力出版社;1991。

[2]王春生;母线保护;[M]北京;中国电力出版社;1987。