一次设备不停电220kV母线保护更换改造方法

游帅++陈健++李超++付兴++臧璇

摘要：本文以山东电网某500kV变电站220kV双母双分段母线为实例，介绍了一种在一次设备不停电方式下进行BP-2B母线保护更换及双失灵改造的技术方案。从保护配置情况、保护改造方案、施工过程中遇到的危险点及注意事項等方面进行详细说明，为220kV双母双分段接线方式下母线保护双失灵改造提供参考。实践证明，此改造方案可以大大缩短保护改造周期，减少一次设备停电，从而提高供电可靠性，保障电网安全稳定运行。

关键词：双母双分段；不停电；母线保护更换；双失灵

中图分类号：TM773

0 引 言

断路器失灵保护，是电力系统发生故障继电保护动作，断路器拒绝动作的近后备保护。能够起到保护电气设备，缩小事故范围的作用，同时，快速切除故障有利于保证系统稳定运行。

5OOkV 变电站的 220kV 母线大多采用双母双分段接线方式，该方式调度灵活，可在任意一段母线故障时将跳闸范围缩小到此故障母线，另外三段无故障母线可继续正常运行[1]。 该接线方式的继电保护配置多样，文献[2]标准化设计规范要求每段双母线配置双套含失灵保护功能的母线保护，且应采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能。

许多已投运变电站每段双母线配置两套母线保护，但只有一套母线保护包含失灵保护功能，失灵电流判别功能利用各间隔的断路器辅助保护实现。 母线保护在实际工作中会因装置故障、预试检修、定值更改等原因而退出运行，由于双重化配置的另一套母线保护没有配置失灵功能，会使该段母线保护失灵功能失效，因此必须进行双母差双失灵保护的改造，以满足系统运行可靠性要求。本文介绍了一种在一次设备不停电方式下进行母线保护更换及双失灵改造的技术方案。

1 保护配置情况

本文实例500kV变电站220kV母线为双母双分段接线方式，其中B段母线包含8条线路、2台主变、2个分段开关、1个母联开关，共计13各间隔。其中所有的220kV出线均采用南瑞继保RCS-900系列微机保护，并配有失灵电流判别装置RCS-923；主变保护采用北京四方CSC-326微机保护，并配有失灵电流判别装置CSC-122T；母联分段间隔没有保护装置，只有开关操作箱为南瑞继保CZX-12R。

B段母线的第二套保护为BP-2B微机保护装置，该装置不具备失灵电流判别功能，不具备解复压闭锁及主变断路器失灵联跳三侧功能，失灵电流判别由各间隔专门的电流判别装置实现。此次保护改造，将B段母线的BP-2B保护装置更换为深瑞公司BP-2CS-AA，同时进行失灵回路改造，去掉各间隔的失灵电流判别装置，将判别功能放在BP-2CS-AA母线保护中，并增加主变间隔的解复压闭锁及主变断路器失灵联跳三侧回路。

保护改造前，BP-2B保护装置启动失灵回路为：

（1）线路保护启动失灵

采用第二套线路保护“分相跳闸动作接点”、“RCS-923断路器辅助保护失灵电流判据”逻辑“与”方式启动BP-2B失灵；

（2）主变间隔启动失灵

采用B套保护“变压器保护跳闸动作接点”与C套保护“断路器辅助保护失灵电流判据”逻辑“与”构成启动BP-2B失灵；启动失灵回路如图1、2所示。

保护改造后，BP-2CS-AA保护装置启动失灵回路为：

（1）线路保护启动失灵

采用第二套线路保护“分相跳闸动作接点”直接启动BP-2CS-AA失灵，不再采用RCS-923保护装置的失灵电流判别功能；

（2）主变间隔启动失灵

采用主变B套保护“变压器保护跳闸动作接点”直接启动BP-2CS-AA失灵，不再采用主变C套保护CSC-122T失灵电流判别功能；启动失灵回路如图3、4所示。

2 保护改造方案

目前，双失灵改造的基本方案是，先将母线保护更换为带失灵保护功能的符合标准化设计要求的微机保护装置，然后轮停各间隔一次设备，进行失灵回路接入及开关传动工作。此方案保护改造周期长，耗费大量人力、物力，要在所有间隔接入完成，进行二次回路检验及开关传动后保护方可投入，期间该段母线只有一套母线保护投入运行，且各间隔接入时一次设备停电会降低供电的可靠性。

鉴于上述改造方案的缺点，本文创新性的提出了一次设备不停电，采取轮停各间隔保护装置的方式下进行母线保护更换及双失灵改造的技术方案：

（1）带电进行母线保护更换，将BP-2B更换为BP-2CS-AA；

（2）轮停线路间隔第二套线路保护及RCS-923失灵电流判别装置，进行旧失灵回路拆除、新失灵回路接入工作；

（3）轮停主变间隔B、C套保护装置，进行旧失灵回路拆除、新失灵回路接入及增加解复压闭锁、主变断路器失灵联跳三侧回路工作；

（4）采取电位测量的方法进行二次回路检验，确定失灵回路及跳闸回路接线的正确性。

此方案可以将各间隔双失灵改造接入工作一次性完成，BP-2CS-AA的失灵保护功能在所有间隔改造完成后即可投入，大大缩短了保护改造周期，而且避免了一次设备停电。

3 保护改造过程中的注意事项

在一次设备不停电的方式下进行母线保护更换及双失灵改造工作，涉及的安全措施复杂，工作中的危险点较多，且新的保护装置BP-2CS-AA在二次回路设计上较BP-2B有了明显的变化，这就需要工作人员在前期现场勘察、图纸设计、施工方案编制等方面做好充足的工作，下面详细介绍保护改造过程中危险点、二次安全措施、二次回路设计变化及注意事项。

3.1 二次安全措施

保护改造过程危险性高，需要进行跨接屏顶小母线及在端子箱处短接CT二次回路等工作，因此在技改工作前，所做安全措施应符合技术要求，检修设备上所有连接至运行设备的电流、电压、失灵回路应有明显的断开点。针对不同的二次回路制定具体的二次安全措施，如下：

（1）直流回路：用万用表测量BP-2B母差保护屏上直流电源端子，确认已无直流电，确认直流分电屏上相应装置电源空开已拉开；

（2）交流电流回路：在各间隔CT端子箱处将连接到BP-2B保护装置的电流二次回路短接，短接时需要两人在室外CT端子箱按照NA、NB、NC的顺序封CT，同时一人在保护屏端子排上用钳形表确认相应回路的A、B、C相电流消失，一人在保护屏前采样值里确认相应回路的A、B、C相电流消失；

（3）交流电压回路：首先进行屏顶小母线跨接，确保旧保护屏退出后，不会造成其他运行设备失去母线电压，然后将BP-2B保护屏上交流电压端子拆除；

（4）跳闸回路：退出BP-2B保护屏上相应的跳闸出口压板，并在各间隔带操作箱保护屏上拆除BP-2B保护装置的跳闸接点，用红色胶布包好，并确认对侧BP-2B保护屏上相应端子失电；

（5）信号及故录回路：因信号及故录电源侧在对侧，所以需要将BP-2B保护屏上信号及故录回路端子拆除，并用红色胶布包好。

3.2 失灵回路改造

由于采用保护轮停的方式进行失灵回路改造，停用的保护设备电流电压回路、跳闸回路等仍带电运行，所以在拆除旧失灵回路、接入新失灵回路时，要做好安全措施，加强监护，确保不发生继电保护“三误”事故，工作中应注意：

（1）测量保护屏上装置电源端子无直流电，确认直流分电屏上相应装置电源空开已拉开；

（2）确保退出停用保护装置的所有出口压板，并用胶布封好保护屏后的出口回路端子，防止误碰；

（3）用胶布封好保护屏上的电流电压回路端子，防止因误碰、误接线造成电流回路开路、电压回路短路或接地；

（4）拆除旧回路和清除旧电缆时，要避免触电，工作时要断开相关电源并用万用表测量， 确认无电压后方可开始工作，对拆除的电缆芯和线头应用绝缘胶布包好，同时认真核对电缆芯，防止误拆线 ；

（5）新失灵回路接入完成后，要通过电位测量、核对线芯号等方法确保二次接线的正确性。

3.3 二次回路的变化

1.母联及分段间隔

（1）新增回路

新更换的BP-2CS-AA保护需要取母联II及分段I、II开关的串联开关位置TWJ，需要接入母联及分段I、II开关操作箱的SHJ接点（用于启动充电于死区故障保护）；

2.线路间隔

（1）二次回路变化

采用第二套线路保护“分相跳闸保护动作接点”直接启动BP-2CS-AA失灵，不采用RCS-923保护装置的失灵判别功能；

（2）注意事项

改造完成后只保留第二套线路保护“分相启动失灵压板”，原“三相跳闸启动失灵压板”改为备用。

3.主变间隔

（1）二次回路变化

启动失灵回路

采用B套保护“变压器保护跳闸接点动作”直接启动BP-2CS-AA失灵，不采用主变C套保护CSC-122T判别功能；

解复压闭锁与主变断路器失灵联跳三侧回路

增加解复压闭锁与主变断路器失灵联跳三侧回路，采用主变B套保护“变压器保护跳闸接点动作”直接启动BP-2CS-AA解复压闭锁；将BP-2CS-AA联跳回路接到主变C套动作于跳闸的非电量保护开入，进行中压侧失灵联跳，失灵联跳经非电量保护跳闸出口，动作于TJF。

（2）注意事项

改造完成后主变保护A套增加“启动BP-2CS-AA失灵压板”、“解除BP-2CS-AA复压闭锁”压板，将主变C套保护“失灵启动BP-2B压板”改为备用，退出CSC-122T “中压启动失灵投入”功能压板，并将失灵联跳开入接入的非电量保护压板改为“中压侧失灵联跳”。

4 结束语

通过改造，将失灵保护功能完全放在母线保护中，大大简化了各间隔启动失灵二次回路，便于设备检修和消缺工作，降低了继电保护现场作业风险。由于各变电站220kV母差保护配置和回路设计不尽相同，在保护改造前期要做好现场勘察工作，掌握各间隔保护装置配置和实际的二次回路走向，编制最优化的施工方案，确保改造工程的安全顺利进行。

参考文献

[1] 朱伟，胡慧艳，苏晓. 220kV双母双分段母线单失灵保护改造探讨[J].电工技术，2015（12）：25-26.

[2] Q/GDW 1907-2013，元件保护标准化设计规范（国家电网企管〔2013〕1646号） [S].

[3] 凌征玉.220kV系统双母线接线双失灵回路改造探讨[J]. 电工技术，2014（1）：21-22.

[4] 刘春成.母線保护技改中双失灵启动回路的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2014（14）：73-75.