220kV微机母线差动保护改造

王海涓

(上海华电电力发展有限公司望亭发电分公司江苏省苏州市215155)

摘要：望亭发电厂220KV正副母线差动保护是上海继电器厂引进生产的PMH-150（RADSS/S）中阻抗型电流差动保护，此单套母差保护自1996年安装至今已运行22年，虽然电磁型继电器在灵敏性、快速性方面基本还能满足要求，但是安全性、可靠性方面存在元器件老化及非微机化等问题，本文通过对此单套母差保护的分析，针对其中存在的问题提出几点措施，以供参考。

关键词：220kV；微机；母线；差动保护；改造

一、20kV母线保护改造背景

望亭发电厂220KV正副母线差动保护是上海继电器厂引进生产的PMH-150（RADSS/S）中阻抗型电流差动保护，主接线早期规划为双母双分段方式，共配置4个继电器屏，其中正母是G1、G3屏，付母是G2、G4屏，现接入运行间隔共18个，包括8条线路、4个主变、2个启动变、2个母联、2个旁路，为双母线带旁路母线的主接线形式。

此单套母差保护自1996年安装至今已运行22年，虽然电磁型继电器在灵敏性、快速性方面基本还能满足要求，但是安全性、可靠性方面存在元器件老化及非微机化等问题，已经不符合规程及反措中双重化配置和微机化的要求。而且RADSS/S型保护结构复杂，交流有起动、闭锁、差动、复压元件，直流有双位置切换、信号、出口、时间等继电器，大大小小各种类型将近200个继电器，给检修校验带来很大工作量和不安全因素，因此必须进行改造，更换为新型、高性能的微机保护，并实现双重化配置。

二、220kV母线保护设计方案

根据相关规程、规范、反措，按照适用于220kV双母线接线的母线保护在配置、设计、功能等方面的技术要求，以及断路器失灵保护的相关规定，制定了母线保护改造初步设计方案。

1.母线保护改造系统规划。220kV本期采用双母线带旁路设置专用母联及专用旁路的运行方式，远景采用双母线单分段带旁路接线，预留1个正母分段、3个备用线路、2个备用变压器，加上现运行18个间隔，母线保护共设计24个间隔。

2.间隔（支路）接入母线保护的定义。支路1为母联1，支路23为分段，支路24为母联2，支路2~5、14~17为变压器，其余为线路。支路2~12在正I母、副母之间切换，支路13~22在正II母、副母之间切换。本期只有一个正母，正I母、正II母一直在互联状态。

3.母线保护组屏设计方案。双母单分段采用双套四面柜方案。以一套为例，保护主柜配置一个微机母线保护装置、一个母线模拟盘，扩展柜配置一个母线模拟盘。支路1~12的回路设置在主柜中，支路13~24的回路设置在扩展柜中。

4.交流电流回路。新增一组备用保护级电流互感器4LH，接入第二套母线保护。老母差用电流互感器3LH，接入第一套母线保护。老母差CT回路中串接的5/0.6A辅助变流器需拆除。保护CT二次接地点采用在母差保护柜集中接地方案。

5.交流电压回路。目前望亭220kV母线压变仅有一个二次星形绕组，不能满足双重化配置条件。两套母线保护按现有条件公用一组压变绕组，保护按压变分组独立设计，后期压变更新后再做调整。

6.强电输入回路包括母线刀闸位置、保护启动失灵、变压器断路器失灵解除电压闭锁。母线保护柜内，对于变压器间隔的启动失灵和解除电压闭锁开入，均增加大功率重动继电器。

7.出口回路。母差保护与失灵保护共用出口继电器。保护出口至永跳回路。变压器间隔另设有联跳变压器各侧断路器的出口回路。

8.断路器失灵保护功能由母线保护实现，由线路（变压器）保护提供启动失灵的接点，保护启动失灵接点按“六统一”原则，线路提供三副分相跳闸接点，变压器保护提供两副三跳接点（一副接点启动失灵，一副接点解除电压闭锁），实行各设备两套保护分别对应接入两套母线保护中。对于只有单套保护装置的设备，启动失灵接点分别引至两套母线保护。

三、220kV母线保护改造实施

1.在网控室预留位置将新的两套母差保护屏安装就位，完成屏柜及装置的部分检验项目。

2.两套保护所有回路包括电源、电流电压、闸刀开入、失灵开入、出口回路、信号回路等均敷设新增电缆，电缆对侧预留到位。

3.电源接入屏柜，提供保护交直流电源。母差保护先进行单体调试，设备参数按实际设置，保护定值按省调下发定值单执行。

4.220kV母线设备首次停役，逐个将第一套母差保护的相关回路接入，并完成回路检查和试验。此时新母差屏的出口回路已带有设备所供电压，须将带电端子封好，跳闸压板取下，做好安全措施后方可复役。

5.第一套母差保护设备全部完成接入和检查后，进行母差投运前的全面检查，正常后第一套投入运行。

6.申请将老母差退出运行，220kV母线设备再次停役，逐个将老母差回路拆除，同时将第二套母差保护的相关回路接入，并完成回路检查试验。

四、220kV母线保护整组调试

1.新保护装置按要求完成静态校验，各功能正常，二次回路绝缘良好。

2.电流回路由220KV开关端子箱CT二次侧通电至新母差屏检验正常。

3.220KV母线PT二次电压信号引至新母差屏，幅值及相位测量正常。

4.刀闸位置信号结合运行方式变化进行全部检验，各接点状态，母差开入量指示与刀闸设计状态一致。

5.保护启动失灵回路采用模拟（分相）保护动作一一验证，单个设备验证完毕后将线路（变压器）保护柜启动失灵压板取下。

6.变压器断路器失灵解除电压闭锁采用模拟变压器保护动作来验证。

7.母差跳闸出口回路要分别对应两组跳闸线圈完成传动跳开关试验。

8.录波和报警信号进行逐条核对检查，确认名称与母差保护一致。

9.每完成一个间隔电流回路的改接，应在新母差保护屏上检查电流幅值及相位。

10.所有间隔电流回路的改接均完成后，在新母差保护屏上检查各差电流是否正确。

11.检查新母差保护无异常告警、装置自检正常、所有出口均未动作后，投入各跳闸出口压板。

结束语：220kV升压站设备不可能同时全停，所以母差保护改造是一个范围广、耗时长的大工程，设备运行方式变化多，装置之间的回路联系多，对安全和技术方面的要求都十分高，需要熟练掌握继电保护、通晓二次回路原理的技术能手层层把关，逐步、逐条、逐项检验到位，才能安全保质完成。

参考文献:

[1]GBT14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程

[2]DL／T670-2010母线保护装置通用技术条件