智能变电站新建间隔接入母线保护 不停电调试的安全措施探究

张海栋 史 义 张 璐

（国网南阳供电公司）

0 引言

母线保护是一种相对较为复杂的保护系统，因为其涉及的间隔和回路也比较多，任何一个回路出现问题都可能引起母线保护的非正常工作，导致与之相连的全部元件都遭到破坏，被迫停电。因此，当新建间隔接入母线保护不停电调试时，一定要做好危险点的预防和控制，做好相应的安全措施。

伴随着国民经济的快速发展，我国正在大力建设智能变电站，然而智能变电站的安全措施与传统变电站有极大区别，它的性能直接影响保护动作的正确性与可靠性。尤其是新间隔接入母线保护不停电的安全措施。

1 智能变电站的母线保护特殊性

1.1 母线保护的信息交互

与常规的母线保护相比，在不增加硬件设备、不重复采集交流信息的前提下，通过光纤链路直接采集各支路间隔合并单元和母线合并单元的电流电压信息；通过母线保护直跳口光纤发送跳闸命令，采集各间隔刀闸位置（母联间隔还需采集母联断路器位置和母联断路器的手合接点）；通过光纤化的GOOSE网络实时获取各间隔起失灵信息，主变间隔还应有解除复合电压闭锁信息；母线/失灵保护动作后给各间隔发送相应的GOOSE命令：母线保护动作后给线路间隔发送远跳（或其他保护动作）、闭锁重合闸GOOSE命令，失灵保护动作后给主变保护发送失灵连跳主变三侧GOOSE命令。这些命令经过网络交互，利用GOOSE服务实现母线/失灵保护和各支路间隔故障信息的交换，综合判定母线故障，发送跳闸命令，保证母线保护动作的快速性、选择性、可靠性。如下图所示。

图 母线保护二次信息交换图

1.2 母线保护的压板

常规站的压板大多数为硬压板，而智能站压板则大多数为软压板，智能站母线保护采用SV（采样值）接收软压板代替传统站可断开/连接的电流端子；采用功能软压板和GOOSE发送、接收软压板代替传统硬压板，见下表。且智能站部分软硬压板（检修压板等）的投退会导致跨间隔保护（如母差保护）及单间隔保护（如线路保护）无法跳闸/合闸出口，因而常规站一直遵循的“明显电气断点”安措理论将无法在智能变电站中得到继承实施。

如何在新间隔接入母线保护调试时实现母线保护与新间隔和运行间隔的联动试验中，保证母线保护的功能正确，并保证其他运行间隔可靠运行的安全措施是探究的重点。

表 智能变电站母线保护重要软压板

2 新间隔接入母线保护调试中的常规站与智能变电站安全措施比较

常规变电站安措一直遵守“明显电气断点”的基本理念，即认为在跳合闸、遥控、启失灵等开出回路必须分别串入硬压板。所以常规站新间隔接入母线保护调试，不停电相应的220/110kV母线保护典型 安措：

1）检查母线保护的差动、失灵功能硬压板和各支路间隔的跳闸出口硬压板确已退出。

2）在母线保护柜取下各运行间隔跳闸出口硬压板，用红色绝缘胶布把压板上下端包好。

3）在各支路间隔断路器端子箱内将该母线保护所用绕组用短路线或短接片封好，确认母线保护装置中该间隔没有电流后将连接片断开；拆除母线保护柜内接入的母线电压，用红色绝缘胶布包好。

4）在母线保护柜解开运行间隔相应的起失灵回路（主变间隔还有解开失灵连跳主变三侧回路），并用红色绝缘胶布包好。

5）接入新间隔在母线保护的电流回路，刀闸开入回路，跳闸回路，通过实际拉合母线刀闸检查刀闸开入回路；并通入模拟量电流，检查保护装置采样，应符合相关规程要求；在该支路加入故障量，分别投退该支路跳闸出口硬压板检查跳闸回路的正确性。与该支路保护一起做联调验证起失灵开入的正确性。

与常规变电站相比，智能站在实际应用过程中，普遍采用的GOOSE发送软压板、GOOSE接收软压板及检修压板等新型隔离技术与其他间隔联系，所以智能变电站在安措技术方面与常规站存在很大的差异。智能变电站新间隔不停电接入母线保护调试，相应的安措如下。

（1）全站SCD文件重新的配置

用SCD工具软件（当前主要是武汉凯默KMSCDTOOL），比照分析新建间隔虚端子配置前后SCD文件的差异，确认原有间隔的配置无变化，变动部分配置正确。确保本次配置不会影响原有保护的正确动作，没有误修改其他运行设备的配置。

（2）重新下装新配置的母线保护CID文件

退出母线间隔差动、失灵保护功能软压板及所有间隔的间隔投入软压板、间隔GOOSE发送软压板、（若为主变间隔还应含连跳主变三侧软压板）；投入母线、失灵保护检修硬压板（即母线失灵保护退出运行），并保证检修压板处于可靠合位。

通过专用的母线保护工具软件与待更新的母线保护通讯，备份母线保护装置原有的CID文件，并将该CID文件与准备下装的扩建后的CID文件通过UltraEdit（超级编辑器）软件进行对比，确认原有间隔配置无变化。然后再更新扩建后的CID文件。

（3）验证间隔投入功能、采样数据及光纤断链信息

仅投入该支路间隔投入软压板，在该支路合并单元加相应电流，核对母线保护装置显示的该支路电流幅值和相位信息，确保电流的幅值和相位符合相关规程；投入母线保护功能软压板，分别投退该支路间隔投入软压板，在该支路合并单元加相应故障电流，看母线保护是否能够正确动作；拔插本母线保护对应的该支路间隔合并单元SV直采光纤、智能终端GOOSE直跳光纤，或拔插母线保护装置对应该支路的SV直采光纤、GOOSE直跳光纤，验证该支路的光纤链路信息及相应告警信息是否正确无误。

不同厂家产品或是同一厂家不同时期产品对光纤链路信息处理机制不一样：有的需要结合支路间隔投入软压板验证，有的不需要，在做试验时需认真 验证。

（4）验证跳闸出口

投入母线失灵保护的功能软压板和该支路的间隔投入软压板，然后分别投退该支路的GOOSE发送软压板，在该间隔支路加故障量，模拟母线保护动作（仅投入该间隔的间隔投入软压板、GOOSE发送软压板、母差失灵保护功能软压板，其余支路的上述软压板全部退出）验证跳闸回路的正确性（若模拟失灵保护动作，需让数字继电保护测试仪模拟支路间隔保护动作发起失灵GOOSE信息的同时还应在母线保护该支路间隔加一个让失灵跳闸起动元件动作的故障量），可结合母线保护和该支路间隔对应合并单元、智能终端的检修机制一并检验。在结合验证检修机制验证时，应必须确认其他支路的间隔投入软压板、起失灵接收软压板、GOOSE发送软压板在退出状态，确保不误跳运行间隔开关。

注意：母线差动保护动作和母线失灵保护动作为同一出口继电器，故进行跳闸出口验证时，可任选一保护类型进行验证。

（5）验证母线保护动作闭锁重合闸、远跳（或其他保护动作）及失灵保护动作失灵连跳主变三侧GOOSE发出

投入母线保护的功能软压板和该支路的间隔投入软压板，然后分别投退该支路的GOOSE发送软压板，加故障量，模拟母线保护动作（仅投入该间隔的间隔投入软压板、GOOSE发送软压板、母差失灵保护功能软压板，其余支路的上述软压板全部退出）验证对应的间隔保护能否收到母线保护发出的闭锁重合闸和远跳（允许跳闸）GOOSE命令；若为主变间隔则可用同样的方法验证失灵连跳主变三侧GOOSE命令的正确性。

（6）验证起失灵接收

分别投退该支路失灵接收软压板，模拟间隔保护动作，核对该支路失灵GOOSE信息输入的正确性；可结合母线保护和间隔保护的检修机制一并检验。在结合验证检修机制验证时，应必须确认其他支路的间隔投入软压板、起失灵接收软压板、GOOSE发送软压板在退出状态，确保不误跳运行间隔开关。

（7）与相应间隔保护一起做整组试验

投入间隔保护和母线保护关于该支路间隔的软压板，在间隔合并单元处加故障量，模拟故障（间隔保护范围内故障、母线保护范围内故障），观察间隔保护和母线保护的动作行为是否符合相应保护动作逻辑行为。

验证结束后，执行定值单，并将该支路相关的软压板按要求退出（SV接收软压板、失灵开入GOOSE接收软压板、GOOSE发送跳闸软压板等），检查母线保护无告警、无差流、无失灵开入等异常信息时投入差动、失灵保护功能软压板，并退出检修压板，使该套母线保护投入运行。

待送电方案下达后，依据送电方案根据调度令退出母线保护、失灵保护功能软压板，投入新建间隔的相关软压板，含投入SV接收软压板、失灵开入GOOSE接收软压板、GOOSE发送跳闸软压板，主变支路还应有失灵联跳主变三侧的GOOSE发送软压板、解除复合电压闭锁GOOSE接收软压板，等带负荷检查正常后，再投入相应母差保护差动、失灵保护功能软压板，使该套母线保护投入运行。

模拟母线保护动作时，应考虑复合电压的闭锁问 题，可以做好标记拔掉母线保护直采至母线合并单元的电压，用试验仪模拟母线保护采集的母线电压。

3 智能变电站中双重化配置母线保护

智能变电站220kV母线保护双重化配置之间GOOSE网络从物理上实现隔离。以南阳220kV宗璞智能变为例，220kV母线保护是双重化配置，在220kV奚宗线路间隔接入母线保护调试中，双重化配置的母线保护安措，需分别依次退出220kV第一套母线保护、失灵保护，第二套母线保护、失灵保护，每套母线、失灵保护更新相关配置文件、调试按上面步骤进行。

4 结束语

本文基于智能变电站二次系统结构特点及智能设备新功能特征，结合南阳220kV宗璞变线路间隔接入母线差动失灵保护调试，提出了智能变新间隔接入母线保护不停电调试的安全措施，对日后智能站检修维护二次安措的实施具有一定参考价值。

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