变电站220kV双母差、双失灵保护技术改造

变电站 220kV双母差、双失灵保护技术改造

张晓波

广东电网能源发展有限公司 广东广州 510000

摘要：目前对于变电站的改造也在一步步的加快，从而变电站的稳定性得到了快速的提升，为了保证电网安全稳定运行，就需要一个安全性、可靠性、灵敏性和高效率的母差保护系统。从而使整个区域电网的安全稳定运行。目前我国的电力部门都着手对220kV和220kV以上的母线进行双重化的保护技术，要求每条母线都用两套包括失灵保护功能的母线差动保护措施。但是基于我国多数地区的母差保护装置已经老化，到了使用年限的要求。这就要求在变电站220kV双母差、双失灵保护技术上进行改造分析。

关键词：变电站；双母差；双失灵；保护技术；改造措施

当前我国社会经济到达快速的发展状态，电力系统也随之有着持续的进步。电力系统中的母差保护系统占据着关键的作用因素，在电网中广泛应用过的母联电流比的各级性能，经过各发电单位和供电单位的多年电网运行中的经验产生了一定的总结。结论普遍认为在适应母线运行方式、故障类型、过渡电阻等方面，要按分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果进行运行。本文对变电站220kV双母差、双失灵保护技术改造进行探讨。

1. 针对双母差失灵保护技术改造的思路

220kV母差失灵保护改造的过程中，会涉及到很多的设备共同进行。工作的危险系数较大，施工时间会较长，是一个较为复杂的过程。在相关技术人员在施工之前要做好注意事项的总结，分析危险点以及相关的解决措施。首先在做好接线前的准备工作，在停电之前对220kV各个间隔按照施工的图纸进行放置保护屏，设置好母差失灵屏的失灵启动装置、跳闸回路的电缆。

在各220kV间隔开关停电时，对其各个间隔保护进行调试和改造，然后退出母差失灵保护装置二，解开保护一，对保护二的启动失灵后进行跳闸后二次接入线，在母差失灵保护二屏中接入保护二，然后启动该回路，对启动回路和跳闸回路进行试验，确认保护元件安装正确，试验完毕后投入母差失灵保护二。

再次退出母差失灵保护以，把保护一和母差失灵保护一屏后再对启动该回路，对该间隔回路和跳闸回路进行试验，对其中的电流电源启动原件和保护原件进行确认，投入保护一的电流判断数据。在以上步骤操作完毕后把220kV的母差失灵保护一进行放置，这样这个间隔的双母、双失灵的改造就完成了。

二、变电站双母差、双失灵保护技术改造原则

在变电站220kV母差失灵保护的改造过程中涉及到了很多的双向二次回路。对此基于安全要素第一位的原则下，应当做好全面的监督以及保护工作，对于非计划的停运时间不可以超过四个小时，各支路进行轮流的停电方式来保证220kV母差失灵保护改造后达到较高的质量。

三、改造过程中的难点和相应的对策

1.改造直流电源

在未对现有的电源进行改造时，一旦有直流失电就会导致不能停止故障的现象，对此依据现有的设计标准要按照主一的保护跳开关第一组线圈进行双重化配置的配套保护。在实际施工当中应当对某些间隔的两套保护直流电源从直流屏的同一段直流电源来截取。当各间隔停电时，查清楚停电间隔的直流电源回路并及时整改。

2. 启动失灵的接点问题

对于变电站只有一对三相启动失灵接点时应当改变其结构，增加两对接点，才能实现双失灵的保护，得到第二套失灵保护的启动电路正常工作。把不符规定的间隔操作箱进行更换，严格按照相关规定进行试验和传动工作，确定回路的工作正常进行。

2. 三相不一致问题

当变电站的线路中的三相不一致后，是无法启动失灵保护的。对此应当重新设计一套二次回路的图纸，分离开断路器中的三项不一致和充电保护回路，重新连接到操作箱上的不启动失灵保护入口上，就可以解决此问题。

4. 改造注意事项以及安全措施

在对变压站进行改造时有很多的危险系数，对此首要的工作就是落实安全措施，确保工作人员的安全和供电系统的安全性。在各间隔停电过程当中要及时退出相关的压板。并对各间隔电流和电压回路进行好隔离工作，防止期间有反充电的发生。再利用绝缘胶布对保护屏进行保护防止过程中不小心触碰。

在进行母差失灵的保护实验时，要确保把母差失灵保护屏的全部压板进行退出。在母差保护屏失灵后对短接电路进行维修工作中，要检查好短接线和接片。在其稳定安全的情况下进行短接，短接的位置选择在电流回路的电缆接线外侧，然后测量好电流值。在电流达到降低后将回路的连接片重新打开，以防电路回流发生。

当对旧回路和旧电缆进行清理和拆除时，一定要注意安全防护措施防止触电的发生。在进行测量的全部工作流程中要确认好无电压的危险，从而进行下一步的工作。对拆除的电缆芯、电缆接头进行封闭包好。最后把电缆芯进行核对整理，方便下一次的拆除工作。在以上所有试验检查无误后，及时对电缆接线、电流电压的连接片按照规定进行恢复。

4. 变电站220kV母线的双重化配置的应用

1. 母联开关的位置量问题

在220kV母线的双重化配置的实际应用当中，母联开关的位置量问题是母联调位时产生的死区问题，从而导致断路器侧母线跳开产生故障。以上错误操作会直接导致母联开关的位置量发生故障。为了避免这种问题的发生，需要对母联死区进行监测和保护，利用新的技术和设备对死区故障进行避免。从而使变电器220kV母线的双重配置有效发挥作用。

2. 高压断路器故障

在应用变电站220kV母线的双重化配置进行工作时，会因为变压故障产生高压断路出现相应的故障为题，于是使220kV母差保护进行启动，对其电路中增加必要的闭锁装置，使故障频率进行降低，节约时间成本和经济成本。

3.母线倒闸操作应用

母线倒闸操作是较为普遍的电力系统操作，但是操作过程中涉及到很多的元件，工作量也比较大，因此对于工作人员的技术能力有很高的的要求。运用母线保护装置可以快速解决母线出现的故障，避免其故障带给电力系统损失。

3. 微机母差的应用

微机母差可以适应不同的母线运行方式， 在同一装置内用软件逻辑可实现母差、充电、死区、失灵方面得到保护。使其有简单紧凑的回路结构。微机母差可以满足主接线形式多种的需要对其进行不同的配置。微机母差有比较友好的人机对话，较为灵活的后台接口通讯方式，完善的监控系统通信状态。

结语：

综上所述，本文对于变电站220kV双母差、双失灵保护技术进行了研究和探讨，从变电站当前的情况到改造方案的确定与实施进行了一定的分析。不断完善电网微机保护技术以及和微机型母差保护措施，逐渐对传统型母差保护的局限性进行改进或者取代。随着变电站自动化程度的提高，电流回路、出口选择的抗饱和能力等方面已经有了技术上的提升，现代变电站运行维护的需要非常艰巨，传统型的母差保护已经对其无法满足。所以要求对变电站220kV母差保护技术进行不断的研究和探索来满足社会发展的需要。

参考文献：

1. 邱冠华. 变电站220kV双母差、双失灵保护技术改造探讨[J]. 电子世界,2014(24):

2. 黄炳体. 500kV久隆变电站220kV双母双分段改造的实施[J]. 中国新通信,2015(6):116-117,118.

3. 尹士平,李勇,唐建华,等. 220kV智能变电站双母双分段接线分析[J]. 中国科技纵横,2015(8):142-142,144.

4. 刘辉,潘永旗,刘旭. 旧变电站实现双母差、开关失灵保护改造中存在的问题[J]. 电力自动化设备,2002,22(11):85-86. DOI:10.3969/j.issn.1006-6047.2002.11.026.

5. 汪保菊. 220kV双母双分段母差失灵改造专项研究[J]. 电子世界,2018(12):66,68.

6. 廖清阳,宗志亚,袁龙,等. 220kV母差保护双母线结构改造工作方案研究[J]. 电子制作,2020(2):94-96.