500kV久隆变电站220kV双母双分段改造的实施

黄炳体

【摘要】 介绍了500kV久隆变電站220kV双母双分段改造方案，指出了改造实施的四个关键点分别为失灵改造、母差升级、二次电压回路改造以及新增分段开关CT绕组分配，从电网运行、施工作业等两个方面阐述了改造实施的主要风险和控制措施，最后提出了改造后运行维护的注意事项。

【关键词】 久隆变电站 双母双分段 母线保护

一、引言

500kV久隆变电站作为钦州电网的重要电源点，220kV系统采用双母单分段接线，在母线特殊运行方式下母联或分段开关拒动，可导致220kV母线停电，而双母双分段接线停电范围仅占1/4，且母联或分段断路器方便地实现220kV 系统的分列，具有相当高的供电可靠性与灵活性。因此久隆站配合1号主变扩建工程实施220kV双母双分段改造，提高电网安全运行水平。

二、改造方案

目前，500kV久隆变电站220 kV等级的主接线为双母单分段接线方式，共13个单元（12回线路和1组主变），2个母联、1个分段。本次改造按照终期双母双分段在220kV户外电气设备区新增安装220kV #2M、#4M分段2024开关以及#2M母线PT，如图1 500kV久隆变电站一次系统接线图虚框所示。220kV系统母线按双套母线保护独立组屏在220kV 2号小室配置南瑞继保RCS915CD保护，而断路器失灵保护仅仅配置一套，与第一套母线保护共同组屏配置，共用出口跳闸回路。本次改造在220kV 1号小室另行新增两面母线保护屏，分别配置南瑞继保PCS915NB保护，且断路器失灵保护按照双套配置，同时对原有母线保护RCS915CD改造，更换装置程序为RCS915AS。

三、改造实施的关键点

3.1 断路器失灵保护改造

久港II、久 榄I线断路器配置CZX-12R2操作箱，按照双失灵修改接入新增第一、二套#1、#2母线保护，而久冲线、久港III线断路器配置的操作继电器箱为CZX-12R，操作箱自带的TJR、TJQ接点不足，仍按单失灵修改接入新增第一套和第二套#1、#2母线保护，这是双失灵改造中由于装置不满足存在的特殊地方。#1、#3分段增加接入新增第一套和第二套#1、#2母线保护、新安装#2、#4分段开关分别接入四套母线保护，其余接线不变。其中，线路断路器失灵保护按照开关辅助保护的各相失灵接点（SLA、SLB、SLC、）分别与主一、主二保护的各相跳闸接点（TJA、TJB、TJC）对应串联，开关辅助保护的三相失灵接点（SLABC）与操作箱的跳闸启动失灵接点（TJQ、TJR）分别串联接入母线保护，而母联和分段断路器失灵则用固化于母线保护装置的失灵保护，不需外部失灵接线。

3.2 母差保护程序升级

按照母线保护范围，与一次系统对应原则，将久港II、久 榄I线、久冲线、久港III线、#1#2母联电流、刀闸位置开入、跳闸二次回路电缆接入新增第一、二套#1、#2母线保护，值得注意的是久冲线、久港III线第一组、第二组跳闸线圈均接入第一套母差，满足单失灵配置的跳闸回路接线要求。改造前，三段母线作为一个整体考虑适应双母单分段主接线的双套RCS915CD母线保护，其母差保护原理为：#1#2#3M母线大差由除母联2012、2034开关和分段2013开关外所有连接单元的电流所构成的差动回路，#1M小差由#1M母线上所有连接单元（含母联2012开关和分段2013开关）电流所构成的差动回路，#2M小差（实际对应图1中的新编号#3M）由#2M母线上所有连接单元（含母联2034开关和分段2013开关）电流所构成的差动回路，#3M小差（实际对应图1中的新编号#2M#4M）由除分段开关2013外所有连接单元（包括母联2012、2034开关）电流所构成的差动回路。改造后，四段母线则划分为两个相互独立的保护范围（#1M和#2M母线区，#3M和#4M母线区），故增设两套PCS915NB作为双母双分段接线下#1M和#2M母线保护，而将原有母差保护升级为RCS915AS来作为#3M和#4M母线保护，由于增装了分段2024开关，保护定义的母线#1M、#2M、#3M、#4M与图1中母线的物理位置相一致。#1M和#2母线保护原理为：#1#2M母线大差由除母联2012开关外#1#2M母线连接单元（包括分段2013、2034开关）的电流所构成的差动回路，#1M小差由#1M母线上所有连接单元（包括母联2012开关）电流所构成的差动回路，#2M小差由#2M母线上所有连接单元（含母联2012开关）电流所构成的差动回路。#3#4母线保护原理同#1#2母线保护相类似。

3.3 220kV母线二次电压回路改造

按照一、二次对应原则，#1M和#2M母线区母线及其连接单元采用#1母线PT与#2母线PT二次电压，#3M和#4M母线区母线及母线连接单元采用#3母线PT与#4母线PT二次电压。为了保证一次系统和二次系统的电压保持对应，以免发生保护误动，母线的二次电压需经各自PT刀闸的辅助接点重动，母线及其连接单元相应保护的二次电压需经母线侧双刀闸接点切换电压。对原有母线保护（即改造后220kV#3M、#4M母线保护）电压回路改造，拆除#1母电压相关二次电缆及接线。

注意对220kV母线二次电压公共回路进行以下改动：①新增220kV #2母线PT重动回路，增加220kV #2、#4母线PT并列回路、220kV #1、#2母线PT并列回路。②拆除原有的220kV #1、#4母线PT并列回路、拆除21小室并列柜至22小室并列柜的#4母线电压回路。③21小室并列屛改接#2母线PT间隔的电压。④增加220kV #2、#4母线PT并列回路、220kV #1、#2母线PT并列回路。

3.4 220kV #2、#4母分段2024开关CT绕组分配及极性

按照南瑞继保母线保护厂家白图要求接入单元以母线侧为极性，结合现场CT一次安装方向，即P1接于220kV #2母线侧，P2接于220kV #4母线侧，则2024开关CT母差绕组以正抽接入220kV #1#2母线保护，而以反抽接入220kV #3#4母线保护。

按照范围交叉防保护死区的有关要求，2024开关CT母差（用于#1#2母线保护）绕组在220kV #4母线侧，2024开关CT母差（用于#3#4母线保护）绕组在220kV #2母线侧。且保护范围较大的绕组接入第一套220kV母线保护，保护范围较小的绕组接入第二套220kV母线保护。具体分配为第1S绕组用于第二套220kV#1#2母线保护， 第2S绕组用于第一套220kV#1#2母线保护， 第3S绕组用于第一套220kV#3#4母线保护， 第4S绕组用于第二套220kV#3#4母线保护， 第5S、6S绕组备用，第7S绕组用于测量回路。

四、改造实施的主要风险及控制措施

4.1 电网运行风险管控

风险1：改造时间过长，母差单套运行可靠性低。

控制措施：优化施工方案和作业步骤，缩短母线连接的单元改接入母线保护的时间；认真核对母线保护定值和压板，确保正确投入。锁死母线保护屏柜门，严禁在运行中的母线保护屏工作。

风险2：母线保护退出，存在无失灵保护运行隐患。

控制措施：根据单套失灵保护配置的实际情况优化改造策略，先退出第二套，改造后投入运行后，方可退出第一套改造，从而确保改造过程中始终有一套完整的母线保护（母差+失灵保护）投入运行。

风险3：#2#4M停电接入分段2024开关，负荷集中至#1#3M运行，容易在母线故障情况下220kV系统失压，安稳动作解列切钦州电厂机组。

控制措施：停电接入分段2024开关前期工作准备充分，现场科学组织安排，提高接入施工效率，力求#2#4M停电时间控制在最低额度；重点关注变电站运行母线及母线侧刀闸工况，并严禁在运行母线规定范围内开展吊装作业；久隆站和钦州电厂做好安稳特巡，检查安稳装置运行无异常告警信息，各种通道和出口压板投入正确，打印装置定值且核对无误。

4.2改造作业风险管控

风险1：误碰电流端子，误划开电流端子，造成电流回路开路；

误碰跳闸出口端子，造成运行开关跳闸；

控制措施：施工方案审查要求打开电流端子或解除电流回路电缆时，首先用钳型电流表钳测电流，无流方可进行工作；使用的螺丝刀必须用绝缘胶布包好，刀尖金属裸露部分不超过1公分。另外也采取胶布封好运行端子等物理隔离措施。

风险2：母线保护屏单元排列紧凑，改接线容易误入运行间隔；改接回路多，涉及电流、刀闸位置、失灵、母差出口回路，在新增屏柜容易误接线，还有误拆除运行间隔相关回路。

控制措施：施工前用红色胶布或布帘封住运行端子，仅仅空出待接入位置或待拆除的位置，现场值班员对胶布隔离措施检查确认。分阶段接入新屏柜时，同样要做好隔离措施，认真核对好单元对应位置，仔细按照设计蓝图接线，同时检查是否与中调下达的定值单相符。

风险3：#1#2母线区连接单元接入新增#1#2母线保护屏后，停电间断期间容易误调试出口。

控制措施：由于接入新屏柜是分几次接完，中断期间，认真做好已接入电缆二次线及端子的物理隔离防护措施，出口压板一律退出且用胶布粘死。

风险4：电压隔离并列柜端子排布置紧凑且距离很近，在电压端子排用连片短接扩端子时，容易造成二次失压。

控制措施：对于运行屏柜内抽芯到位的电缆芯，要用红色胶布封包好。

五、运维注意事项

（1）必须正确操作母线保护投停，失灵保护与母差保护分开功能压板，但出口压板公用，所以停用母线保护应退出母差保护动能压板即可，若将出口压板都退出，则失灵保护也退出。

（2）现场修改母线保护定值时，认真阅读定值单的运行要求及说明，要求与现场接线相符，由于每套功能回路有差异，故定值单也不相同，尤其是失灵保护定值。

（3）失靈回路属于通过常规试验无法验证的回路，故开展母线保护检验时，注意核实回路正确性。220kV #1、#2母线保护投入双套失灵运行，220kV #3、#4 母线保护仅投入第一套失灵，出口带两组跳闸线圈。

（4） 220kV #2母线PT异常停电处理时，除进行电压二次并列操作外，还必须投入#1M、#2M互联压板以及断开母联2012开关控制电源，以防止失灵保护拒动。

参 考 文 献

[1] 南瑞继保RCS915/PCS915型母线保护说明书.

[2] 庄博，黄梅.失灵保护的实现方案[J].继电器，2005，33（13）：82-86.

[3] 陈宇.500 kV三官殿变电站220 kV母线保护的改造[J].华东电力，2009，37（4）：597-599.