扩建智能变电站220 kV母差保护不停电接入的实践

戴世强，吴靖，吴文联，林森

（国网浙江省电力公司杭州供电公司，杭州317000）

扩建智能变电站220 kV母差保护不停电接入的实践

戴世强，吴靖，吴文联，林森

（国网浙江省电力公司杭州供电公司，杭州317000）

智能变电站的继电保护二次回路由直观的二次接线转变为不直观的网络数据流，扩建过程中必须考虑新间隔对运行间隔的影响，应采取合理恰当的安全措施。在分析了智能变电站检修机制的基础上，提出了220 kV母差保护不停电扩建的安全措施和扩建策略，并通过220 kV文津变电站220 kV出线间隔扩建工程，验证了扩建策略的正确性和安全措施的可靠性。

智能变电站；母差保护；扩建策略；检修机制；安全措施

智能变电站与传统变电站相比，继电保护二次回路由直观的二次接线转变为网络数据流，工程师们不得不面对变电站智能化、信息化带来的检修、扩建时安全措施中无明显电气断开点的问题，智能变电站扩建策略的正确性和安全措施的可靠性正在成为研究的热点。

国内外对于智能变电站的关键技术研究已取得了不少成果，但智能变电站扩建策略和相关安全措施的研究还很少。在此，基于继电保护GOOSE（面向通用对象的变电站事件）跳闸技术，分析了智能变电站的检修机制，探索了220 kV母差保护不停电接入方法和相关安全措施，并以220 kV文津变电站（简称文津变）220 kV出线间隔扩建为例，验证方法的正确性和相关安全措施的可靠性。

1 智能变电站检修机制

相比于传统变电站，智能变电站实现了全站信息数字化、通信平台网络化、信息交互标准化：采用IEC 61850标准实现全站设备的统一建模和自我描述，增强二次设备之间的互操作性；网络通信技术的发展使得变电站内自动化系统接入和其他有用信息的共享成为可能；智能化一次设备以及电子式互感器通过通信光纤实现与间隔层设备之间的信息交互。

智能变电站的继电保护设备采用功能软压板和GOOSE发送、接收信息，软压板代替传统硬压板，采用SV（采样值）接收软压板代替传统大电流端子，智能终端仍使用出口硬压板。保护装置、智能终端和合并单元以检修压板的组合表示不同设备的检修状态，在设备检修时需要根据实际情况决定检修压板的投退。表1给出了智能变电站保护装置和智能终端之间的检修压板配合。

表1 保护装置和智能终端之间的检修压板配合

表1中检修态表示设备投入检修压板，非检修态表示设备退出检修压板。

对于智能变电站的220 kV母差保护，如何在不影响运行间隔的基础上实现对新增间隔的配置，以及如何安全实现母差保护与新间隔和运行间隔的联动试验，是不停电扩建策略和相关安全措施研究的重点。

2220 kV母差保护不停电接入

采用双母线接线方式的220 kV智能变电站，220 kV双重化保护之间GOOSE网络从物理上实现隔离，两套智能终端之间仅存在闭锁重合闸、装置闭锁和装置告警回路的联系。双重化的保护配置为不停电扩建创造了有利条件，可以采用以下策略进行220 kV母差保护的不停电扩建：

（1）重新配置SCD（变电站配置描述）文件。母差保护订阅新增间隔的开入量时，应尽量保证运行间隔开入量的订阅顺序不变，防止开入量顺序变位造成母差保护误动；

（2）采用文本对比工具比较新生成的母差保护CID（智能设备描述）配置文件和备份的配置文件，确保除了新增间隔外两个配置文件其余部分完全一致；

（3）无需接入新间隔的GOOSE插件，暂不下装CID配置文件，用于比较GOOSE跳闸报文，待确认跳闸报文相同后再下装CID配置文件；

（4）采用报文分析软件，确认下装过CID配置文件的GOOSE插件和没有下装过配置文件的GOOSE插件跳闸报文完全一致；

（5）母差保护与新增间隔进行联动试验，确认母差保护、线路保护、线路智能终端以及断路器在故障条件下均能正确动作；

（6）轮停运行间隔的保护装置和智能终端，与母差保护进行联动试验，通过检查母差保护装置开入量、间隔保护开入量以及测量智能终端出口硬压板电压，确认母差保护、线路保护和线路智能终端在故障条件下均能正确动作。

采用这种扩建策略，母差保护中新间隔的配置方案与运行间隔相同，保持了全站配置文件的一致性，便于运行维护。

3220 kV母差保护联动试验

采用以上扩建策略，必须轮停220 kV母差保护，重新下装CID配置文件，并与新增间隔和运行间隔分别进行联动试验。图1为220 kV母差保护整组动作示意图，在进行联动试验时应做好母差保护与运行设备之间的隔离措施，防止误跳运行设备。

图1 文津变220 kV母差保护整组动作示意

3.1 母差保护与新增间隔联动试验的安全措施

进行母差保护与新增间隔联动试验时，应做好母差保护与运行间隔之间的隔离措施，防止误跳运行间隔。基于智能变电站的检修机制，提出表2所示的安全措施。

表2 母差保护与新增间隔联动试验的安全措施

3.2 母差保护与运行间隔联动试验的安全措施

为确认母差保护配置文件的正确性，需要轮停运行间隔的保护装置和智能终端，与母差保护进行联动试验。进行母差保护与运行间隔联动试验时，应做好母差保护与该间隔断路器之间、该间隔保护装置与断路器之间以及母差保护与其余运行间隔之间的隔离措施，防止误跳运行设备。基于智能变电站的检修机制，提出表3所示的安全措施。

表3 母差保护与运行间隔联动试验的安全措施

3.3 联动试验方法

（1）母差保护与间隔智能终端的联动试验。使用智能继电保护测试仪给母差保护加故障量，检查间隔智能终端出口硬压板是否有直流脉冲信号，判断母差保护能否正确出口到间隔智能终端（新增间隔需试验断路器能否正确动作）；智能继电保护测试仪模拟间隔智能终端给母差保护加开入量，检查母差保护能否收到相应开入量。

（2）母差保护与间隔保护装置的联动试验。智能继电保护测试仪给间隔保护装置加故障量，检查母差保护能否收到该间隔的GOOSE启动失灵、解除复压闭锁开入；智能继电保护测试仪给母差保护装置加故障量，检查间隔保护能否收到母差保护的远跳、失灵联跳开入。

4220 kV母差保护不停电扩建的工程实践

在220 kV文津变220 kV出线间隔扩建工程中进行了母差保护不停电扩建策略的实践探索，图2为220 kV文津变220 kV部分主接线。

220 kV文津变远景主接线为双母线接线，出线4回，主变压器3组，目前220 kV已有出线4回，主变压器2组，双母线接线，采用模拟量采样+智能终端的直采直跳方式。扩建工程中新增二次设备包括：CSC-103BE线路保护装置2套、PCS-931GMM-D线路保护装置2套；JFZ-600S智能终端装置2套、PCS-222B智能终端2套；GCK851C-X12测控装置2套。

图2220 kV文津变220 kV主接线（部分）

扩建工程中采用了母差保护重新下装CID配置文件的扩建策略，并采用备用智能终端模拟运行间隔的智能终端与母差保护进行联动试验。联动试验时，为防止母差保护误跳运行间隔，采用表2、表3所示的安全措施，使扩建间隔的母差保护安全投入运行。

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（本文编辑：杨勇）

Practice of 220 kV Busbar Differential Protection Connection without Power Cut in Extension of Intelligent Substation

DAI Shiqiang，WU Jing，WU Wenlian，LIN Sen
（State Grid Hangzhou Power Supply Company，Hangzhou 317000，China）

The intuitive secondary circuits of relay protection have been changed into abstract network data streams in intelligent substation.During the extension，influence of new interval on the operation interval must be taken into account and reasonable and appropriate safety measures must be adopted.On the basis of analyzing maintenance mechanism for intelligent substation，safety measures and extension strategy of 220 kV busbar differential protection without power cut have been proposed；furthermore，correctness of the extension strategy and reliability of safety measures have been proved by the interval extension project of 220 kV outgoing lines in 220 kV Wenjin intelligent substation.

intelligent substation；bus differential protection；extension strategy；maintenance mechanism；safety measure

TM631:TM773

B

1007-1881（2015）01-0031-03

2014-02-14

戴世强（1985），男，硕士，工程师，主要从事电力系统继电保护工作。