采用旁路及线路开关串接充当临时母联回路的实践

罗 进，姜志刚，王和杰，刘斯佳

（上海市电力公司 检修公司直流运检中心，上海 201708）

目前，220kV变电站主要采用双母线接线方式。其灵活性主要体现在倒电源母线操作时，线路需要停电（冷倒操作）或线路无需停电（热倒操作），可以方便地将该母线上的所有线路转移到另一条母线上。尤其是热倒操作时各条线路无需停电而被普遍应用。热倒操作时要求母联开关处于合上位置，使母线并列；如果当时母联开关因故障或检修等原因不可用，则不能对线路进行热倒操作。现介绍一种带旁路的双母线接线方式下，由于母联间隔改造，长期不能使用，采用旁路及线路开关串联充当母联回路的特殊运行方式。

1 接线方式

南桥换流站（以下简称南桥站）220kV接线方式为双母线、双分段、带双旁路。由于220kV 1号母联要进行改造，更换为高压全封闭组合电器（HGIS），所以要停电2个多月。在这期间因为220kV 1母、2母间没有母联开关，而同时进行的220kV 1母、2母上的其它间隔改造和母联间隔改造又要求多次停电母线进行拆接线，为了不影响其它间隔的正常运行，决定采用旁路及线路开关串接充当临时母联回路的运行方式，如图1所示。

南桥2107间隔为南桥站备用线路间隔，为配合这种特殊接线方式，其出线跨接线已拆除（图1中虚线部分）。1号旁路2015间隔为南桥站220kV 1母、2母上的旁路。采用旁路及线路开关串接充当临时母联回路，需将充当临时母联的线路和旁路的母线闸刀分别挂在不同的母线上。即由旁路开关及其母线闸刀、出线闸刀；线路开关及其母线闸刀、出线闸刀；旁路闸刀共同构成串接回路，充当临时母联回路的作用。

图1 采用临时母联回路的接线方式

此次南桥站220kV 1号母联改造，采用备用线路南桥2107挂220kV 1母，旁路2015挂220kV 2母的方式。南桥21071闸刀、南桥2107开关、南桥21075闸刀、旁路20156闸刀、旁路2015开关、旁路20152闸刀构成串接回路，充当原来220kV 1号母联回路的作用。

2 闭锁逻辑和五防逻辑

由于采用旁路及线路开关串接充当母联回路的临时接线方式，所以相关的联闭锁逻辑和五防逻辑（防止误拉、误合开关；防止带负荷拉、合闸刀；防止带电挂（合）接地线（接地闸刀）；防止带地线合闸；防止误入带电间隔）也有所变动，包括微机五防、I／O测控、后台监控系统等。

在220kV设备热倒操作的时候，母线闸刀分、合闸的联闭锁为热倒的两条母线已并列、该间隔的另外一把母线闸刀在合闸位置。这样就保证了母线闸刀分、合闸的时候不会造成带负荷拉、合闸刀。在采用临时母联接线方式前，220kV两条母线并列满足的条件为联接这两条母线的母联开关及其闸刀均处于合闸位置。采用旁路及线路开关串接充当母联回路的临时接线方式后，220kV两条母线并列满足的条件为旁路及线路串接构成的整个临时母联回路的所有开关及闸刀均处于合闸位置。旁路间隔和充当临时母联的线路间隔的其他联闭锁逻辑和五防逻辑则无需修改。

也就是说，采用临时母联时220kV 1母、2母并列的逻辑条件为21071闸刀、2107开关、21076闸刀、21075闸刀、2015开关、20152闸刀、20156闸刀均在合闸位置。由于采用南桥站2107挂220kV 1母，旁路2015挂220kV 2母的方式，所以另外两把母线闸刀均未做进联闭锁里。在采用临时母联期间，如果旁路2015挂220kV 1母、南桥2107挂220kV 2母，联闭锁条件将不满足。

交流系统原有1套UT－2000B型变电站微机综合操作系统，在采用临时母联进行热倒母线时，为了保证原有防误闭锁系统的安全性与一致性，原防误闭锁系统不做任何更改，增加了1套微机防误在线检测装置，在倒母线时使用临时的逻辑闭锁防误工作，并将原五防系统退出，倒母线完成后使用原防误系统，临时五防系统退出。

3 保护配备及故障分析

南桥2107的主保护为两套ABB的REL551光纤纵差保护，后备保护是四方的CSL－101A，配备高频距离保护、接地距离保护、相间距离保护和零序过流保护。

220kV 1号旁路2015的保护是 WXB－11C型微机保护，配备有高频距离保护、零序电流保护、相间距离保护和接地距离保护。

220kV母线保护采用RADSS型母线差动保护装置，每组母线配置1套母差保护。

南桥2107和1号旁路2015串接方式充当母联回路运行期间，正常情况下220kV 1／2母并列运行，旁路及线路串接构成的整个临时母联回路的所有开关及闸刀均处于合闸位置。由于是串接充当母联回路，南桥2107、旁路2015的重合闸均停用。南桥2107主保护（纵差保护）停用，后备保护使用专门为此特殊接线方式开发的新临时整定书；1号旁路2015保护使用旁路母线充电时的整定区域。

根据整定单，南桥2107高频保护退出、零流Ⅰ段停用，其速动保护有接地距离Ⅰ段和相间距离Ⅰ段；220kV 1号旁路的高频保护退出，相间距离和接地距离保护的Ⅰ段停用，其速动保护为零序Ⅰ段。

当南桥2107开关的母线侧发生故障的时，如图2中的故障点B，其接地点属于220kV 2母母差保护范围，220kV 2母母差保护瞬时动作，跳开南桥2107开关及南桥站220kV 2母上的所有开关。旁路2015的零序Ⅰ段也判断为正向故障，如果故障类型为接地故障，则旁路2015的零序Ⅰ段动瞬时动作，跳开2015开关。保护动作正确。

图2 故障分析接线图

当旁路2015开关母线侧发生故障时，220kV 1母母差保护瞬时动作，跳开旁路2015开关及南桥站220kV 1母上的所有开关。南桥2107的距离保护判断为正向故障，也瞬时动作跳开2107开关。保护动作正确。

当旁路2015电流互感器（TA）与旁路2015开关之间，如图2故障点A所示，发生故障的时候，220kV 1母母差保护与南桥2107距离保护判断与动作情况跟故障点处于旁路2015开关母线侧时一样，瞬时跳开220kV 1母上的所有开关和南桥2107开关。保护动作正确。

当南桥2107TA与南桥2107开关之间发生故障的时候，220kV 2母母差保护瞬时动作，跳开南桥2107开关及南桥站220kV 2母上的所有开关。如果故障为接地故障，旁路2015零序Ⅰ段动作，瞬时跳开2015开关。故障点经速动保护被切除。如果故障为相间故障，则经2母母差瞬时动作后，故障点依然存在。经延时后旁路2015的距离保护2段动作，跳开旁路2015开关，故障点切除。保护动作正确。

当南桥2107TA 和旁路2015TA之间包括5－1母上发生故障的时候（比如图2中的故障点C），南桥2107的接地距离Ⅰ段、相间距离Ⅰ段和旁路2015的零序Ⅰ段均判断为正向故障，瞬时跳开南桥2107开关和旁路2015开关。保护动作正确。

220kV 1母、2母上任一出线发生近区故障（达到南桥2107或220kV 1号旁路Ⅰ段的保护内），南桥2107或220kV 1号旁路判为正向故障的也会跳闸。

南桥2107和旁路2015串接方式充当母联回路运行，220kV 1母、2母上的元件进行热倒操作期间，南桥2107和220kV 1号旁路2015的后备保护退出，母差的TA端子退出（短接），2107开关和2015开关改为非自动，220kV 1母／2母母差次级并列开关用上，220kV 1母／2母母差互联压板用上（元件热倒的时候，当元件的两个母线闸刀同时合上时RADSS母差保护会自动判断1母、2母互联，母差自动改为大差，但为了可靠互联，南桥站220kV RADSS母差保护增加了母差互联压板，热倒前手动投入母差互联压板将母差保护改为大差，热倒完毕立即退出）。这期间从220kV 1母到南桥2107到220kV 5－1母到旁路2015到220kV 2母任意一点发生故障，220kV母差保护均动作，瞬时跳开220kV 1母、2母上所有开关。保护动作正确。

通过上述分析可以看出，在南桥2107和1号旁路2015串接方式充当母联回路运行期间，220kV 1母、2母、5－1母及南桥2107、旁路2015之间任何地方发生故障，继电保护均能迅速、正确地动作，具有快速性、选择性和可靠性。

4 运行操作要点

在进行热倒母线操作之前，需要先将代母联的线路开关和旁路开关改为冷备用，将旁路保护和线路后备保护改为信号，退出旁路和线路的母差TA端子，然后再将代母联的线路开关和旁路开关改为运行，然后改为非自动，合上母线的TV次级并列小开关。在代母联的两个开关都合上之前，还需要用上RADSS母差保护上的1母／2母母差互联压板。

全部线路热倒完毕后，如需恢复双母线并列运行，仍需将代母联的线路开关和旁路开关改为冷备用，恢复旁路保护和后备保护为跳闸状态，接通其母差TA端子。再将这两个开关改为运行。恢复时的顺序与热倒操作前的顺序相反。

5 结语

经过2个多月的改造，南桥站220kV 1号母联改造完成，1号旁路2015和南桥2107的闭锁逻辑和五防逻辑也已恢复。这期间，220kV 1母、2母上的设备进行热倒母线操作达十几次。1号旁路和南桥2107很好地完成了充当临时母联回路的任务，没有出现任何问题。采用旁路和线路开关串接的方法，充当母联回路的运行方式被证明是可行和可靠的。