浅谈220 kV双母线母差保护的双重化改造

张元龙

摘 要：母线是变电站中最重要的元件，是多元件的汇合点。母差保护是母线的主保护，动作迅速，可靠性高，对于保证电力系统的安全稳定运行起着不可替代的作用。根据继电保护反事故措施要求，在220 kV及以上电压等级母线保护必须双重化配置。文章就某220 kV双母线母差保护双重化改造进行了分析总结，以供同类改造工作参考。

关键词：母差保护；双重化；TA配置；失灵回路

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）03-0105-02

某220 kV变电站220 kV母线采用双母线接线方式，共有220 kV出线间隔9回、主变间隔2回。220 kV母线目前正运行一套型号为BP-2B的母差及失灵保护，由长园深瑞继保自动化有限公司生产。其特点为：电流回路绕组独立，各元件刀闸位置独立，母线运行方式自适应，电流校验自动纠正刀闸辅助接点的错误，失灵保护借助母差保护出口跳闸。依据继电保护反事故措施要求在220 kV及以上电压等级母线保护必须双重化配置，对该变电站母线双重化配置改造已迫在眉睫。在2013年1月对该站220 kV母线保护进行了双重化改造，新安装一套由南京南瑞继保公司的RCS-915AB型微机母线保护装置。本文就该站母差保护双重化改造进行了总结。

1 确定现场改造方案

①新增屏柜一面，内含RCS-915AB装置（具备差动及失灵保护）一套、打印机一台。此屏柜命名为“220 kV母线第Ⅰ套保护屏”，原有的“220 kV母线保护屏”命名为“220 kV母线第Ⅱ套保护屏”；②新增屏柜的电流回路取自220 kV各个间隔TA独立绕组，不与其它保护共用一个TA绕组；③取消原有母差保护出口跳各个母线间隔第一组跳闸线圈回路接线，新增220 kV母线第Ⅰ套保护屏出口跳各个母线间隔第一组跳闸线圈回路接线；④依据220 kV各个间隔线路保护白图对启动失灵回路进行改造，遵循两套母差保护的启动失灵回路相互独立；⑤新增的220 kV母线第Ⅰ套保护直流电源取自第一套直流系统馈线，因为原来“220 kV母线保护”直流电源取自第一套直流系统馈线，所以需待新增的220 kV母线第Ⅰ套保护投运后，停运原来“220 kV母线保护”更改直流电源至第二套直流系统馈线；⑥按照《关于明确220 kV及以上系统变压器开关失灵联跳各侧回路有关反措要求的通知》〔调继（2011）19号〕要求，需对原来“220 kV母线保护”升级，增加主变高压侧断路器失灵联跳主变三侧回路。

2 改造注意事项

2.1 TA配置问题

220 kV各间隔电流互感器共有6个绕组。其中，保护用绕组只有4个，分别用于主一、主二、故障录波、原220 kV母差保护，经过现场勘查及分析，形成方案如下：新增的220 kV母差保护接于故障录波绕组，故障录波串接于主二保护之后。这样4个保护用TA绕组重新分配后变成：主一保护用一个绕组，主二、故障录波用一个绕组，双套母差保护分别用一个绕组，重新分配后的TA绕组配置如图1所示。

值得注意的是，在TA配置时，应注意TA绕组的用途，采用TA绕组交叉配置原则，严防TA绕组配置不合理而出现死区现象。

2.2 TA特性问题

依据调继[2011]18号<关于开展220 kV及110 kV系统电流互感器校核工作及明确防范饱和风险有关要求的通知>，要求电流互感器满足铭牌要求且暂态系数>2.0，对于不满足要求的应报相应调度部门备案。对短路电流达到额定准确限值一次值80%以上且可以通过调大变比提高抗饱和裕度的电流互感器，应制定进行CT调整计划。现场需对电流互感器保护绕组进行测试，测试内容包括拐点电压、内阻、二次负载。对于此次改造采用逐个间隔停电接入方式，可以对电流互感器绕组进行测试。

在220 kV母联间隔停电进行电流互感器测试时，母联间隔变比为600/5，而一次最大短路电流达到20 kA，现场电流互感器一次采用串接方式，而电流互感器一次采用并接方式，可以使变比达到1 200/5，从而提高电流互感器抗饱和裕度。

2.2.1 RCS-915 AB失灵回路改造

对于RCS-915 AB装置已具备失灵保护逻辑判断功能，所以只需将主一保护装置A、B、C相动作接点及断路器操作箱TJR、TJQ继电器动作接点开入至RCS-915AB装置，失灵保护逻辑由RCS-915AB装置完成。

2.2.2 BP-2B失灵回路改造

对于BP-2B装置不具备失灵保护逻辑判断功能，只能通过相应间隔断路器保护进行判别，情况可以分为以下两种：

①相应间隔断路器保护具备失灵保护逻辑判断功能，改造后的失灵回路如图2所示。

②相应间隔断路器保护不具备失灵保护逻辑判断功能，改造后的失灵回路如图3所示。

2.2.3 断路器操作箱永跳接点不足问题

断路器操作箱三跳、永跳接点动作时，需启动失灵保护，而断路器操作箱永跳接点不足时，需要增加两个中间继电器，分别并接于第一路、第二路永跳继电器两侧，用继电器常开接点启动相应失灵保护。

2.3 验证失灵回路问题

本次改造采用各个间隔逐一停电接入方案，失灵回路改造完成后，需对各个间隔所组失灵回路验证正确性，在验证过程中需注意以下问题：①220 kV二次电压正常运行，试验前应断开停电间隔主一、主二保护电压回路，防止试验过程中所加试验电压对220 kV二次电压的影响；②试验过程中不能对对侧断路器的运行状态产生影响，需中断保护装置通道前，需得到相应调度部门的同意；③旧母差保护装置正常运行，试验前应在旧母差保护装置脱开相应启动失灵回路，并做好记录，防止试验过程中失灵误开入，引起失灵保护动作出口，试验结束后依据所做记录恢复相应接线。

2.4 传动注意事项

出口跳闸回路接线完成后，需验证跳闸回路接线的正确性，需对相应停电断路器进行传动试验，传动试验过程中需注意以下问题：①传动前，确认新增母线保护出口跳闸回路接入断路器操作箱第一路永跳回路；②传动前，退出相应远跳开入连接片；③传动时，派人坚守断路器，提醒其他工作人员不要靠近断路器；④传动时，监视断路器动作状态，如断路器不能正常分闸时应立即断开断路器操作电源，查明原因后再进行下一次试验；⑤停电断路器所有工作结束后，应在新增母线保护屏退出出口跳闸及启动失灵开入连接片，用封条封好并交代所有工作人员禁止投入。

2.5 其他注意事项

①RCS-915和BP-2B装置都需接入母联断路器跳位位置，需三相跳位串接后接入，BP-2B还需母联断路器三相合位并接接入；②对于主变间隔，必须有高后备动作解除复压闭锁回路。主变低压侧母线故障高压侧复合电压灵敏度不能满足要求时，通过主变保护解除复压闭锁回路开入，使失灵保护得以正确动作；③任何一间隔停电工作结束时，需对电流回路改动的装置进行带负荷检查，可以采用类比未进行电流回路改动装置进行检查。检查正确后，在新增母线保护装置端子排处封好电流回路，并交代所有工作人员；④所有间隔接入新增母线保护装置后，需进行大差、小差差流检查，差流合格后方可申请投入运行。

3 结 语

纵观220 kV双母线母差保护双重化改造的整个过程，通过工作前的勘查，工作过程中危险点的分析与控制，使整个工程得以顺利完成，工作中有许多值得总结的地方，谨以此文作为整个改造工程的总结，以期对同类改造工作的实施有所帮助。

参考文献：

[1] 国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2000.

[2] 张广顺，赵魏巍.断路器失灵保护的技术探讨[J].电力设备，2007，（2）.