淺談220kV變電站母線雙重保護改造

摘 要：母線是保護變電站安全運行的重要因素，在故障發(fā)生時，可以迅速切斷短路故障，最大程度減少事故波及范圍，防止事故對電氣設備帶來毀滅性的損害，以此確保電網運行安全穩(wěn)定。本文針對變電站母線雙重保護改造進行總結和分析。

關鍵詞：220kV變電站；母線保護；雙重化改造

隨著經濟發(fā)展和社會進步，我國各大城市對電力能源需求不斷增加，目前大多數(shù)城市需要220kV變電站建設到附近城區(qū)，才能夠滿足不斷增長的用電量，保證城市正常運作。一旦電力設備出現(xiàn)故障或者相關的保護工作失去作用等就很容易引發(fā)安全事故，由于城市中人群密集，發(fā)生事故波及面比較大，損失嚴重。因此，電網變電站要加強保護，在變電站變壓器的選擇上要傾向不燃或難燃變壓器，不僅如此還要對220kV變電站設立兩層保險，將電流互感器特性變化保持一致，如果不能一致，就要通過補償變流器進行調節(jié)，保證∑i=0。在220kV配電裝置選擇上，建議采用電腦運作設備，提高運行可靠性，保持小工作量以及可以現(xiàn)場安裝調試的特點，發(fā)揮其在電網建設中的重要作用。近年來，高新科技的發(fā)展，例如微電子技術、計算機技術、傳感技術等迅速發(fā)展，在電力行業(yè)領域迅速推廣，開啟變電站智能化保護新時代。

1 當前在我國的變電站母線保護中存在眾多的問題

在我國變電站母線保護的應用個過程中，很多單位采用采用雙母線單分段接線方式，這樣安裝保護裝置，可以極大提高母線故障切除率，在對設備進行保護的時候能夠十分快速有效的發(fā)揮作用，能夠配合母線運行中的各種需要。通過良好的配合保證電網運行過程中變電站、變電器的安全穩(wěn)定運行。雖然這樣的運作方式基本上符合電網保護的規(guī)范，一定程度上提高了變電站母線的安全性，但在實際運行中，仍然存在很多問題，影響母線的安全：

1.1 如果變電站中一段母線停止運作，進行年度檢查時，整套母線保護裝置卻仍然處于運作中，嚴重阻礙了年檢工作的開展和作用的發(fā)揮。年檢不徹底給母線運作留下安全隱患，雖然我國母線技術水平逐漸提高，但是不需要調試的裝置是不存在的。

1.2 一般情況下，國產繼電器保護設備，具有先進的設計原理，保護效果好，但是回路繁雜，不容易維修。對我國繼電保護裝置的研究可以發(fā)現(xiàn)，目前我國很多保護設備的生產技術都落后于國外保護裝置生產企業(yè)，技術水平落后是繼電裝置在運行中經常停運的重要原因。

1.3 通過對繼電裝置的實踐總結得出，低水平母線保護裝置嚴重影響變電站正常運行，不能保證變電站供電安全。

2 針對220kV變電站母線保護雙重化改造技術問題分析

2.1 在對母線雙重化改造過程中危險因素

2.1.1 在電流的回路處十分容易引發(fā)危險問題。在電流運行中藥進行安穩(wěn)裝置、計量和測控所取CT繞組是和容易出現(xiàn)安全問題的，而針對這些問題，解決的方法是及時檢查CT回路，通過檢查避免導致送電時CT二次開路。

2.1.2 在保護和改造過程中防止母線失靈失誤。在進行保護改造過程中，母線保護裝置仍然處于運行當中，停電改造間隔的舊母線電流回路就需要用專門的短接線，禁止任何運行操作，這樣可以避免差動回路電流不平衡造成對母線保護誤動作；當母線保護改造在對全部開關測試完畢前，需要統(tǒng)一回復間隔開關跳閘二次線，其中相鄰母線保護跳閘線和失效的保護跳閘線都要準確的接在正確的位置，同時做好標識工作，在接入之前要提前測量好二次線沒有正電位之后才能進行。

2.1.3 在對母線雙重化改造過程中增加保護有效性的具體措施。（1）主變間隔。保護裝置失去作用，出現(xiàn)這種情況的原因很可能是不能區(qū)分失靈的斷路器是否為主變單元，不能實現(xiàn)主變單位中壓側開關失靈聯(lián)跳主變三側功能。新安裝母線在主變支路可接入三跳接點，但其它支路連接分相跳閘接點，由此得出，主變中壓側開關和線路開關的區(qū)別，從而最大程度發(fā)揮主變中壓側開關失靈聯(lián)跳主變三側功能的作用。（2）間隔線路。當連接舊母線保護屏的電路間隔“失靈起動”開入接點，同時將其連接到失靈的公用屏對應的“失靈起動”輸入位置。在連接的回路中需要不斷的提高對動作可靠性的判斷，為失靈的起動回路以及跳閘回路各自添加一對操作箱提供的刀閘切換接點。然后經過起動回路中刀閘位置對失靈跳閘回路中的刀閘位置進行判斷，判定這一位置與出現(xiàn)問題的母線位置相同時，在失靈起動開入之后需要通過保護保護電壓閉鎖以及跳閘脈沖才能夠最終將信號傳輸?shù)匠霈F(xiàn)問題的母線上的間隔操作箱上，最終完成開關跳閘。

2.2 在開關間隔處二次繞組作用失效。針對間隔處二次繞組的失效，要將線路、母聯(lián)、開關電源關閉之后，進過回路異動，空出原來用作故障錄波器或者進行充電保護的接線，連接至第二套母線。故障錄波器和充電保護用電流量的路線經過相關的保護盤，也可以引至監(jiān)控中電流進行回路串接。但是這樣形成的回路在結合開關停運進行維修時，需要更長的維修時間。

2.3 在開關、刀閘狀態(tài)節(jié)點接引困難。如果在開關站施工過程中預留的敷設電纜金屬管道嚴重腐蝕，那么如果新的電纜鋪設過程中遇到問題，那么就要通過現(xiàn)在的電纜備用芯來與輔助接點相連接。在進行這樣的檢查過程中，要詳細的對開關柜的圖紙進行研究，找出能夠使用的備用電纜芯。在圖紙上標注后還需要在實際的設備中找到相應的備用芯。由于缺乏必要的標記，因此檢查過程中需要對兩端的線進行核對才能夠確定是否可以使用。在這個過程中交流電纜備用芯由于干擾的原因，原則上不能利用。

2.4 母線主變高壓側開關的跳閘回路電纜施工困難。出現(xiàn)母線跳主變高壓側開關的跳閘回路經過繼保室連接都廠房每臺發(fā)變組保護柜，這個過程中要鋪設較長的電纜，施工難度加單，但是這樣的裝置，第一套母線的保護可以通過兩路獨立跳閘回路，連通至發(fā)變組的保護裝置中。對這種問題進行解決的方法是對現(xiàn)在使用的第一套母線保護下的跳閘線迅速轉移至二套母線保護裝置中，然后鋪設電纜并接到對應的跳閘回路中。

2.5 關于差流問題的解決辦法。當電路全部連接到二套母線的相關保護裝置中時，保護裝置出現(xiàn)差流報警，出現(xiàn)這種情況說明裝置中存在著安全隱患，這種問題在找到原因之前不能進行主變高壓側進行間隔備用的二次繞組。只有通過相位表對比繞組和間隔的正常繞組，才可以得出有極性接反及相別接錯。但是這樣的處理方式不能徹底解決問題，這是因為設備還在運行中，僅僅可以通過保護箱側對錯誤的接線加以更正，然后通過調整解決裝置差流報警問題，使母線的運行恢復正常。

當二套母線的保護裝置成功啟動之后，220kV母線在運行中更加方便靈活，雙重保護措施使運行更加穩(wěn)妥，對母線的保護裝置進行優(yōu)化，降低了電力系統(tǒng)事故發(fā)生的概率。

3 結語

文章對實際應用中220kV變電站雙重化保護下雙母線差動保護技術進行總結和探討，經過事故分析，對造成故障主要原因的變壓器運行線路短路問題，繞組局部變形以及絕緣受損等事故隱患，進行處理。因為雙母線系統(tǒng)母線差動保護裝備勁射設置大差及各段母線小差保護裝置，其中大差是將母線所有零件形成差流，而小差將每一段母線上的零件形成差流，因此對于母聯(lián)并列運行發(fā)生死區(qū)故障，一旦開關節(jié)點分位，通過主接點與輔助接點間時序的調整母線故障就能切除。

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作者簡介：侯熙，身份證號：452623198405300036。