220 kV变电站继电保护改造中存在的问题及解决措施

李 挺

（国网四川省电力公司广安供电公司，四川 广安 638500）

0 引 言

220 kV变电站继电保护可对变电站运行潜在安全隐患予以及时发现，并采取相应的控制措施，有效规避对变电站运行效果的不利影响。220 kV变电站中，继电保护发挥核心作用，所以要高度重视处理继电保护故障的重要性。

1 工程项目简介

某变电站220 kV，选择使用了双母线带旁路接线的方式，如图1所示。

图1 变电站220 kV主接线图

由图1可知，220 kV出线有5回，且主变有两台。在此工程项目中，更换了达到使用年限的220 kV母差保护以及线路保护，并将全新安装的220 kV独立母联过流保护以及同等级电压合理地设置在并列切换的位置。改造过程中，为确保迁移改造期间设备运行的安全性，决定建设全新电缆沟，使用全新端子箱，对改造后二次电缆进行敷设，并在设备停止服役前对通信系统等进行安装与调试，进而根据计划要求轮停220 kV设备，按照次序依次迁移各保护设备[1]。

2 220 kV变电站继电保护改造存在的问题

通过对此220 kV变电站的多次现场考察，结合其存在问题综合分析改进方案。因为工作内容是改造原有变电站，所以改造期间一定要确保既有设备运行正常。存在的问题集中表现在如下4个方面。

第一，运行规程内容中明确规定，电气主设备运行需处于保护状态，所以改造期间要合理采用相对应措施，以免既有保护装置在运行期间丧失直流电源。因现场的空间有限，所以继电器室内剩余位置只能够将全新直流屏装置放置其中[2]。在此情况下，要将既有直流屏拆除后开展后续工作。拆除前，要求实现直流负荷转接的目的。

第二，各项子系统保护改造，会涉及关于电压保护的问题，一般包括复合电压闭锁过电流保护和距离保护等。要先改造电压互感器，实现转接设备携带连接线的目标，以免没有接受改造的保护装置丧失电压，或者电度表无法计量。实际工作过程中，要针对电压保护压板展开投退操作处理[3]。

第三，由于要将主变压器改造成双套电量保护模式，所以原有的220 kV与110 kVPT二次线圈绕组并不充足。需要将其他一组保护线圈增加其中。结合规范具体要求，可选择使用不同二次线圈，并应用于双套电量保护电压中。在此情况下，要求对PT加以更换，以确保与实际需求相适应。

第四，为确保电网运行的安全性与稳定性，必须充分发挥母差保护的重要作用。对母差保护改造期间，需合理采用相应的措施，尽可能规避保护误动或者拒动现象的发生。

3 220 kV变电站继电保护改造措施

3.1 转接直流负荷方面

直流负荷转接的过程中，需遵循的基本原则集中体现在如下3个方面。（1）设备区域内部直流电源不含有控制保护电源，所以应选择短时间停电转接方式。（2）针对继电器室内控制保护屏，需选择不停电转接方式。（3）对于个别的负荷，要借助带电作业转接的方式。

由于原有的控制母线位于中央信号屏中，且两端均与两路电源连接，即1、2控制母线电源，且全部保护装置的操作回路电源以及保护装置电源均与控制母线连接。在此情况下，只要在全新直流屏分别接入1、2控制母线电源即可。转接直流负荷步骤流程如表1表示。

表1 转接直流负荷流程

通过5个步骤的操作，即可完成控制母线电源转接工作，且信号母线直流转接方案和控制母线转接的方案一致。剩余直流电源则可借助短暂停电的转接方案完成改造。全部直流负荷转接完毕后，即可将既有直流屏交流进线开关、蓄电池开关与上级交流配电柜开关等断开处理，将既有系统内蓄电池以及配电柜拆掉，提供必要的盘位。

3.2 110 kVPT现场改造

综合考虑工程项目现场的状况发现，各110 kV馈出线路都设置了距离保护装置，各主变范均配置了符合电压闭锁过电流保护装置[4]。因此，要求改造过程中，保护装置需具备电压，以免有关电压的保护被强制性退出。可对全新的PT进行更换，随后在对各馈出线路进行改造时与全新PT连接。为规避改造过程中计量装置与保护装置电压丧失，需采取相对应的措施。可将110 kVPT作为主要案例进行分析，主要措施包括6个方面。

（1）对110 kV母线电压进行适当调整，以保证电压大致相同，且2、3号主变压器的档位是相同的.

（2）将范110母线联络断路器闭合.

（3）将范110东西母线PT二次并列的开关进行闭合处理。

（4）将西母PT出现熔断器进行断开处理。

（5）将西母PT一次隔断道闸实施断开处理。

（6）将110 kV西母PT的地刀闸进行闭合处理。

操作完成后，即可对110 kV西母PT实施针对性的检修，但不应丧失其二次电压。当全新PT完成安装后，应根据具体的规定要求开展密封试验以及微水试验，并与二次线进行连接。需注意，在新PT充电的过程中，要保证母线腾空，借助母联充电保护的方式，使西母获得充电。在此基础上，要保证全新PT二次线和并列装置是相互连接的，并由其上方引出临时电缆，并联既有PT二次线[5]。此时，因既有PT二次线西母和东母的运行处于并列状态，要求在并联连接前对相序进行必要地核对。在并联成功的基础上，即可实现PT电压母线的并列化运行。可将东西母的PT二次并列开关进行断开处理，最终达到PT二次解列的目标。对西母馈电回路进行改造的过程中，需要将全新的电压母线接入到二次电压中，并将原有的母线及时拆除。

3.3 母差保护方面

为实现保护误动预防的目标，需在实际改造过程中，提前申请将母差保护退出。特别是220 kV母差保护，要将其启动失灵保护予以退出处理。对各回路进行改造的过程中，要在母差保护装置中接入差动电流二次线，并在调试后确定一切正常，然后投入实际应用。

4 结 论

220 kV变电站二次保护改造期间，为确保其余设备运行状态正常，需在总结与归纳的基础上，合理制定应对的措施，提高改造的质量与效果。