220 kV变电站母线失压及处理

黄慕云

摘  要：在电网中，变电站占据至关重要的作用。另一方面，它也作为电力的中转站，是输配电过程中的核心设施之一。而在变电站中，母线是非常重要的设备，母线的稳定性直接决定了变电站的稳定性。在变电站的日常运行中，有很多故障会因为不同的原因未被切除，越级到母线级，被母线保护动作切除。本文结合我国实际情况，对可能出现母线失压的情况进行了分析，并提出了相应的处理方式。

关键词：220 kV;变电站;母线失压;处理

中图分类号：TM411    文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）26-0108-02

在变电站中，母线一般不会出现故障问题，但是有很多其他的故障会跨越至母线级，由母线保护动作切除，这也意味着母线在变电站中占据了非常重要的部分。当变电站中出现母线级故障时，尤其是在枢纽变电站中，不仅会引发故障母线上的出线停电情况，同时也会对电网的稳定性造成一定的影响，埋下安全隐患。本文以某220 kV变电站为例，对可能导致母线失压的情况进行了分析，旨在提高变电站工作的稳定性，加强工作中的防范意识。

1  运行方式

运行方式，如图1所示。

2  母线保护装置

2.1  220 kV母线保护装置

在该变电站中，采用的220 kV母线危机保护装置属于RCS-915和BP-2B型保护装置。在RCS-915保护装置中，具有多种母线保护功能，例如母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护等等，在BP-2B保护装置中，有母线差动保护、母联失灵保护、开关失灵保护出口等等。

2.2  110 kV和35 kV母线保护装置

在该变电站中，并未针对110 kV和35 kV的母线设置专门的保护装置。当该母线出现问题时，由主变的中后备保护动作切除故障。

3  母线保护原理

各个开关的CT以及母线的所有一次设备，例如开关CT、开关、母线侧隔离刀闸等等，都在母差保护的范围中。

母线差动保护中的差动回路分成两部分：大差回路和小差回路。在双母保护中，大差的主要作用是作为气动元件，对区域内是否有故障进行判断，保护的主要对象是两条母线[1];小差的作用是作为选择元件，对故障所在的母线区域进行判断，保护的对象是一条母线以及母联CT之间的区域。小差动作是在第一个时限中跳开母联开关，在第二个时限中跳开母线的所有开关;大差动作是在同一个时限中将故障母线上的开关全部跳开，不判断设备所在的母线。当双母正常运行时，一般采用的是小差回路，这样的保护选择性更强;而在倒母过程中，大多采用的是大差保护，这样可以有效避免操作并列刀闸时可能出现的误动。

母差死区保护的原理为：当母线处于并列运行的状态时，如果故障发生的区域是母联开关或母联CT时候，开关侧母线段刀闸在跳开时无法排除这类故障，同时CT段的小差元件也无法排除，这种情况被称作死区故障。在这种情况下，母差保护工作已经切除了一条母线，电流元件不返回，且母联开关已处在跳开状态，但是在母联CT中仍有故障电流经过，死区保护是在母线差动负荷电压闭锁后切除另外一条母线。具体的母差死区范围，如图2所示。

母联失灵保护和死区保护的原理相似，主要区别在于，当出现死区故障后，母联开关处跳开状态;而在母联失灵保护之后，母联开关的仍处在合位。

而具体的失灵保护原理为：在各开关状态进行相关的检测后，然后在母联开关空充失压母线开始前，采用母差保护进行充电保护以及过载保护，保护标准定制为480 A，待空充母线恢复后，则可以迅速解除母联的充电和过载保护两种状态。

母线充电位置是在分段母线的某一段停电检修后，可以通过母联或者分段开关对检修母线进行充电，从而保证双母的正常运行。一般此时会采用母联充电保护的方式，这样当检修母线出现故障时，母联开关会跳开切除故障。

4  母线事故原因判断

4.1  保护动作情况以及事故后的母线方式判断

在判断时，主要参考保护动作的情况以及断路器的跳闸情况，通过仪表对变电站内部的设备运行情况进行检查，并分析在变电站中有没有进行操作性以及工作等。

由于母差保护的范围为母线以及和母线相连接的设备，例如电压互感器、避雷器等等。因此，在母差保护动作下，会使一段母线上的不同分路及分段的断路器出现跳闸的情况。在这种情况下，可能出现了母线或链接设备故障的情况。当线路或设备出现某种故障时，出现保护动作而线路断路器未跳闸时，断路器失灵保护会在极短的时间内跳开故障线路或设备所在母线上的所有断路器。

一般情况下，失灵保护需要满足以下两个条件：第一，故障元件保护出口继电器在动作之后未出现返回的现象，断路器没有跳闸;第二，在故障元件的保护范围中，还存在故障的情况。失灵保护动作跳闸会导致母线出现失压情况，此时一般都是线路以及变压器故障越级导致的。在这种情况下，很容易界定故障的范围，故障元件的保护有信号，断路器的位置仍旧处在合位。当母线及其连接设备出现故障时，主控室中的相关测控设备以及保护装置出现相关的动作信息，故障处也会出现冒火、冒烟等现象，在判断故障时较为容易[2]。

如果变电站中没有安装相应的母线保护或失灵保护的母线，电源主接线保护动作跳闸，并且联跳分段断路器，导致母线失压，在这种情况下，要根据以下几个因素对其进行判断：

保护动作的情况。如果在分路中出现了保护动作的情况，同时在母线以及连接设备上没有出现异常，那么一般可以判断是线路故障越级跳闸引起的;如果在分路中没有出现保护动作的情况，那么既可能是母线级连接设备故障，也可能是线路故障越级跳闸;

观察在母线以及其连接设备是否出现了故障情况;

如果在线路中出现了保护动作信号，这可以证明，电路器是因二次回路或机构问题拒跳而出现的越级。如果在分路中没有出现保护动作，同时在对变电站内部一次设备的检查中也完好的话，就可以证明是线路故障问题引发的保护拒动，导致的越级跳闸。在这种情况下，难以对具体的故障线路进行精确的判断。

在对保护拒动进行判断时，要依据四个标准：

①断路器位置指示灯不亮;

②保护装置的指示灯不亮;

③保护中出现了异常信息;

④出现“控制回路断线”或交流“电压回路断线”的信号。

4.2  结合具体情况进行判断

当发现母线出现失压的情况时，工作人员应当第一时间进行上报，并对变电站中保护动作的情况进行调查。如果出现了上文所描述的情况，则可以判断是母线故障，要立刻对故障母线上的断路器进行相应的处理。如果没有，则需要结合变电站的其他情况进行分析。另一方面，还要排除保护误动的情况。此外，故障可能是由于工作人员的误操作导致的，因此，在判断故障的过程中，要暂停一切操作，对故障点进行排查并隔离。

5  母线事故处理方法

5.1  失压处理

对于母线失压处理方法主要根据目前的故障停电情况以及保护动作进行处理，若故障能够有效排除，则应当拉开开关、隔离开关。同时注意查看母线绝缘情况，若不存在损伤，则应当按照要求对母线充电后在进行供电。若故障无法通过处理进行排除，也不能通过隔离的手段，则应当查看母联开关的具体断开区域。若单一母线出现失压，则应当将问题线路的分路开关通过正常母线分离，若双母线均为失压，则应当对所有线路的连接设备进行细致检测。

5.2  失灵保护动作处理

若因为线路开关拒动引发的失压问题，则应该按照光字信号，动作信息进行判定，首先隔开线路开关，恢复正常设备的运行，同时注意失灵开关的状态。此外，还应当对拒动引发的失压问题进行反馈，然后按照调度情况以及具体保护动作情况，将失灵开关进行隔离，最后开始母线运作。

6  结  语

综上所述，在变电站的日常运行中，母线的稳定性和供电的可靠性息息相关。当母线出现故障时，工作人员要及时进行排查，判断故障的位置，并采取相应的措施。否则，母线故障可能会导致大面积停电的事件，影响到电网运行的稳定性，甚至出现电网解列的情况。因此，变电站必须要重视母线失压及处理工作，保证电网的安全与稳定。

参考文献：

[1] 李洪卫.220 kV变电站一条母线失压事故处理方式及风险预控措施

[J].电工技术，2013，11：38-39+49.

[2] 徐志刚.一次大型异物导致220 kV变电站母线失压故障分析[J].现代   工业经济和信息化，2015，24：60-61.

[3] 李俊伟.浅析220 kV变电站母线失压及处理[J].企业导报，2016，05：

150-151.