智能變電站新建間隔接入母線保護 不停電調試的安全措施探究

張海棟 史 義 張 璐

（國網南陽供電公司）

0 引言

母線保護是一種相對較為復雜的保護系統(tǒng)，因為其涉及的間隔和回路也比較多，任何一個回路出現問題都可能引起母線保護的非正常工作，導致與之相連的全部元件都遭到破壞，被迫停電。因此，當新建間隔接入母線保護不停電調試時，一定要做好危險點的預防和控制，做好相應的安全措施。

伴隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國正在大力建設智能變電站，然而智能變電站的安全措施與傳統(tǒng)變電站有極大區(qū)別，它的性能直接影響保護動作的正確性與可靠性。尤其是新間隔接入母線保護不停電的安全措施。

1 智能變電站的母線保護特殊性

1.1 母線保護的信息交互

與常規(guī)的母線保護相比，在不增加硬件設備、不重復采集交流信息的前提下，通過光纖鏈路直接采集各支路間隔合并單元和母線合并單元的電流電壓信息；通過母線保護直跳口光纖發(fā)送跳閘命令，采集各間隔刀閘位置（母聯間隔還需采集母聯斷路器位置和母聯斷路器的手合接點）；通過光纖化的GOOSE網絡實時獲取各間隔起失靈信息，主變間隔還應有解除復合電壓閉鎖信息；母線/失靈保護動作后給各間隔發(fā)送相應的GOOSE命令：母線保護動作后給線路間隔發(fā)送遠跳（或其他保護動作）、閉鎖重合閘GOOSE命令，失靈保護動作后給主變保護發(fā)送失靈連跳主變三側GOOSE命令。這些命令經過網絡交互，利用GOOSE服務實現母線/失靈保護和各支路間隔故障信息的交換，綜合判定母線故障，發(fā)送跳閘命令，保證母線保護動作的快速性、選擇性、可靠性。如下圖所示。

圖 母線保護二次信息交換圖

1.2 母線保護的壓板

常規(guī)站的壓板大多數為硬壓板，而智能站壓板則大多數為軟壓板，智能站母線保護采用SV（采樣值）接收軟壓板代替?zhèn)鹘y(tǒng)站可斷開/連接的電流端子；采用功能軟壓板和GOOSE發(fā)送、接收軟壓板代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬壓板，見下表。且智能站部分軟硬壓板（檢修壓板等）的投退會導致跨間隔保護（如母差保護）及單間隔保護（如線路保護）無法跳閘/合閘出口，因而常規(guī)站一直遵循的“明顯電氣斷點”安措理論將無法在智能變電站中得到繼承實施。

如何在新間隔接入母線保護調試時實現母線保護與新間隔和運行間隔的聯動試驗中，保證母線保護的功能正確，并保證其他運行間隔可靠運行的安全措施是探究的重點。

表 智能變電站母線保護重要軟壓板

2 新間隔接入母線保護調試中的常規(guī)站與智能變電站安全措施比較

常規(guī)變電站安措一直遵守“明顯電氣斷點”的基本理念，即認為在跳合閘、遙控、啟失靈等開出回路必須分別串入硬壓板。所以常規(guī)站新間隔接入母線保護調試，不停電相應的220/110kV母線保護典型 安措：

1）檢查母線保護的差動、失靈功能硬壓板和各支路間隔的跳閘出口硬壓板確已退出。

2）在母線保護柜取下各運行間隔跳閘出口硬壓板，用紅色絕緣膠布把壓板上下端包好。

3）在各支路間隔斷路器端子箱內將該母線保護所用繞組用短路線或短接片封好，確認母線保護裝置中該間隔沒有電流后將連接片斷開；拆除母線保護柜內接入的母線電壓，用紅色絕緣膠布包好。

4）在母線保護柜解開運行間隔相應的起失靈回路（主變間隔還有解開失靈連跳主變三側回路），并用紅色絕緣膠布包好。

5）接入新間隔在母線保護的電流回路，刀閘開入回路，跳閘回路，通過實際拉合母線刀閘檢查刀閘開入回路；并通入模擬量電流，檢查保護裝置采樣，應符合相關規(guī)程要求；在該支路加入故障量，分別投退該支路跳閘出口硬壓板檢查跳閘回路的正確性。與該支路保護一起做聯調驗證起失靈開入的正確性。

與常規(guī)變電站相比，智能站在實際應用過程中，普遍采用的GOOSE發(fā)送軟壓板、GOOSE接收軟壓板及檢修壓板等新型隔離技術與其他間隔聯系，所以智能變電站在安措技術方面與常規(guī)站存在很大的差異。智能變電站新間隔不停電接入母線保護調試，相應的安措如下。

（1）全站SCD文件重新的配置

用SCD工具軟件（當前主要是武漢凱默KMSCDTOOL），比照分析新建間隔虛端子配置前后SCD文件的差異，確認原有間隔的配置無變化，變動部分配置正確。確保本次配置不會影響原有保護的正確動作，沒有誤修改其他運行設備的配置。

（2）重新下裝新配置的母線保護CID文件

退出母線間隔差動、失靈保護功能軟壓板及所有間隔的間隔投入軟壓板、間隔GOOSE發(fā)送軟壓板、（若為主變間隔還應含連跳主變三側軟壓板）；投入母線、失靈保護檢修硬壓板（即母線失靈保護退出運行），并保證檢修壓板處于可靠合位。

通過專用的母線保護工具軟件與待更新的母線保護通訊，備份母線保護裝置原有的CID文件，并將該CID文件與準備下裝的擴建后的CID文件通過UltraEdit（超級編輯器）軟件進行對比，確認原有間隔配置無變化。然后再更新擴建后的CID文件。

（3）驗證間隔投入功能、采樣數據及光纖斷鏈信息

僅投入該支路間隔投入軟壓板，在該支路合并單元加相應電流，核對母線保護裝置顯示的該支路電流幅值和相位信息，確保電流的幅值和相位符合相關規(guī)程；投入母線保護功能軟壓板，分別投退該支路間隔投入軟壓板，在該支路合并單元加相應故障電流，看母線保護是否能夠正確動作；拔插本母線保護對應的該支路間隔合并單元SV直采光纖、智能終端GOOSE直跳光纖，或拔插母線保護裝置對應該支路的SV直采光纖、GOOSE直跳光纖，驗證該支路的光纖鏈路信息及相應告警信息是否正確無誤。

不同廠家產品或是同一廠家不同時期產品對光纖鏈路信息處理機制不一樣：有的需要結合支路間隔投入軟壓板驗證，有的不需要，在做試驗時需認真 驗證。

（4）驗證跳閘出口

投入母線失靈保護的功能軟壓板和該支路的間隔投入軟壓板，然后分別投退該支路的GOOSE發(fā)送軟壓板，在該間隔支路加故障量，模擬母線保護動作（僅投入該間隔的間隔投入軟壓板、GOOSE發(fā)送軟壓板、母差失靈保護功能軟壓板，其余支路的上述軟壓板全部退出）驗證跳閘回路的正確性（若模擬失靈保護動作，需讓數字繼電保護測試儀模擬支路間隔保護動作發(fā)起失靈GOOSE信息的同時還應在母線保護該支路間隔加一個讓失靈跳閘起動元件動作的故障量），可結合母線保護和該支路間隔對應合并單元、智能終端的檢修機制一并檢驗。在結合驗證檢修機制驗證時，應必須確認其他支路的間隔投入軟壓板、起失靈接收軟壓板、GOOSE發(fā)送軟壓板在退出狀態(tài)，確保不誤跳運行間隔開關。

注意：母線差動保護動作和母線失靈保護動作為同一出口繼電器，故進行跳閘出口驗證時，可任選一保護類型進行驗證。

（5）驗證母線保護動作閉鎖重合閘、遠跳（或其他保護動作）及失靈保護動作失靈連跳主變三側GOOSE發(fā)出

投入母線保護的功能軟壓板和該支路的間隔投入軟壓板，然后分別投退該支路的GOOSE發(fā)送軟壓板，加故障量，模擬母線保護動作（僅投入該間隔的間隔投入軟壓板、GOOSE發(fā)送軟壓板、母差失靈保護功能軟壓板，其余支路的上述軟壓板全部退出）驗證對應的間隔保護能否收到母線保護發(fā)出的閉鎖重合閘和遠跳（允許跳閘）GOOSE命令；若為主變間隔則可用同樣的方法驗證失靈連跳主變三側GOOSE命令的正確性。

（6）驗證起失靈接收

分別投退該支路失靈接收軟壓板，模擬間隔保護動作，核對該支路失靈GOOSE信息輸入的正確性；可結合母線保護和間隔保護的檢修機制一并檢驗。在結合驗證檢修機制驗證時，應必須確認其他支路的間隔投入軟壓板、起失靈接收軟壓板、GOOSE發(fā)送軟壓板在退出狀態(tài)，確保不誤跳運行間隔開關。

（7）與相應間隔保護一起做整組試驗

投入間隔保護和母線保護關于該支路間隔的軟壓板，在間隔合并單元處加故障量，模擬故障（間隔保護范圍內故障、母線保護范圍內故障），觀察間隔保護和母線保護的動作行為是否符合相應保護動作邏輯行為。

驗證結束后，執(zhí)行定值單，并將該支路相關的軟壓板按要求退出（SV接收軟壓板、失靈開入GOOSE接收軟壓板、GOOSE發(fā)送跳閘軟壓板等），檢查母線保護無告警、無差流、無失靈開入等異常信息時投入差動、失靈保護功能軟壓板，并退出檢修壓板，使該套母線保護投入運行。

待送電方案下達后，依據送電方案根據調度令退出母線保護、失靈保護功能軟壓板，投入新建間隔的相關軟壓板，含投入SV接收軟壓板、失靈開入GOOSE接收軟壓板、GOOSE發(fā)送跳閘軟壓板，主變支路還應有失靈聯跳主變三側的GOOSE發(fā)送軟壓板、解除復合電壓閉鎖GOOSE接收軟壓板，等帶負荷檢查正常后，再投入相應母差保護差動、失靈保護功能軟壓板，使該套母線保護投入運行。

模擬母線保護動作時，應考慮復合電壓的閉鎖問 題，可以做好標記拔掉母線保護直采至母線合并單元的電壓，用試驗儀模擬母線保護采集的母線電壓。

3 智能變電站中雙重化配置母線保護

智能變電站220kV母線保護雙重化配置之間GOOSE網絡從物理上實現隔離。以南陽220kV宗璞智能變?yōu)槔?20kV母線保護是雙重化配置，在220kV奚宗線路間隔接入母線保護調試中，雙重化配置的母線保護安措，需分別依次退出220kV第一套母線保護、失靈保護，第二套母線保護、失靈保護，每套母線、失靈保護更新相關配置文件、調試按上面步驟進行。

4 結束語

本文基于智能變電站二次系統(tǒng)結構特點及智能設備新功能特征，結合南陽220kV宗璞變線路間隔接入母線差動失靈保護調試，提出了智能變新間隔接入母線保護不停電調試的安全措施，對日后智能站檢修維護二次安措的實施具有一定參考價值。

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