关于线路倒母线操作安全性的探讨

张国芬

（绍兴电力局，浙江 绍兴 312000）

双母接线方式运行时，鉴于系统稳定、经济运行的要求，线路或主变需要进行倒母线操作，即从一条母线倒至另一条母线运行。而双母接线的主变及线路保护中的交流电压输入、失灵保护启动、母差出口跳闸线路选择、测量、同期、监视等回路，均需由母线刀闸辅助触点或其重动继电器接点来完成二次回路与一次接线的对应。因此，调度规程规定，在进行倒母线操作时应注意：① 对母差保护的影响；② 各组母线上电源与负荷分布合理，使母联开关潮流不大于允许值；③ 避免在母差保护停用时进行母线刀闸操作。

1 倒母线操作的基本原则

1.1 220kV系统运行方式介绍

某变电站220kV系统接线方式为双母单分段带双旁母(如图1所示)，正常运行方式为逢单(线路编号)接正，逢双接副。第1套母差保护型号为REB-103，第2套母差保护型号为BP-2 B。

1.2 倒母线操作的基本步骤

某次倒母线操作任务为“亭港2468线由正母运行倒至副母运行”，其基本操作步骤如下：

（1） 检查220kV1号母联开关确在运行状态；

（2） 放上220kV第2套母差保护正母Ⅰ、副母内联投入压板1 LP76；

（3） 将220kV第1套母差正母Ⅰ、副母内联投退切换开关U 19.131.107由“退出”切至“投入”位置；

（4） 拉开220kV1号母联开关控制电源刀闸1 DK；

（5） 检查亭港2468正母刀闸确在合上位置；

（6） 合上亭港2468副母刀闸；

（7） 检查亭港2468副母刀闸确在合上位置；

（8） 拉开亭港2468正母刀闸；

（9） 检查亭港2468正母刀闸确在拉开位置；

（10） 合上220kV1号母联开关控制电源刀闸1 DK；

（11） 取下220kV第2套母差保护正母Ⅰ、副母内联投入压板1 LP76；（12） 将220kV第1套母差保护正母Ⅰ、副母内联投退切换开关U 19.131.107由“投入”切至“退出”位置。

1.3 倒母线操作的注意事项

为防止在倒母线操作拉合母线刀闸时发生带负荷拉合刀闸的恶性事故，操作时必须确保母联开关在合闸位置。这就需要将母联开关改为非自动。但是将母联开关改为非自动后，当母线发生故障或有线路故障而开关拒动时，母联开关就不能跳闸来切断故障。所以，必须在母联开关改为非自动前(而不是后)将母线保护改为内联方式，以便通过快速切除另一段母线上的开关来隔离故障。倒完母线之后恢复运行方式时则相反。

但是，由于倒母线操作的特殊性，做到这些还远远不能保证设备和系统的安全。因为实际运行中正、副母线二次电压存在一定的差值，以及母线刀闸的一些特殊作用，在倒母线操作时应做一些技术和方法上的改进。下面以“亭港2468线由正母运行倒至副母运行”操作任务为例，来具体分析倒母线操作的安全性问题。

2 事例分析

2.1 事例介绍

220kV副母线检查工作完成后，调度发令220kV副母线由“检修”改为“运行”。值班员在将220kV正母Ⅰ段上线路(2462、2452、2468)倒至220kV副母并恢复正常接线后，开始进行220kV正母II段上线路(2460、2456、2458、2号主变220kV)的倒母线操作。刚合上第1个间隔亭柯2460线的副母刀闸时，主控室监盘显示：亭港2468线出现“LFP-901 A装置异常”、“W XB-11 C装置异常”的告警信号。

2.2 处理过程

值班员暂停操作，值长汇报调度后立即进行详细检查。发现LFP-901 A装置屏内CPU 1 DX(断线)灯亮，CPU 2 OP(运行)指示灯灭，液晶显示“CPU 2FAILPT(PT故障)”；W XB-11 C装置屏内呼唤灯亮，CPU 2总告警灯亮，CPU 2 OP指示灯灭，液晶显示“DACERR(数模转换器故障)”。

根据2套保护装置的录波数据发现，输入电压Uc值均为0。操作箱上“L2”灯亮。用万用表电压档测量2套保护装置输入电压Uc确实为0，而A，B相电压正常。调用远动告警信息表发现，当该线正、副母刀闸均合上时，曾经出现“切换继电器同时动作”的告警信息；而当正母刀闸拉开后，即发出“2套保护装置异常”的信息(告警信号在操作当时就已出现)。

根据图2、图3所示，从“L2”灯亮、出现“切换继电器同时动作”的告警信息及A，B相电压正常等信息，可以初步判断副母刀闸的辅助触点没有问题，应是将副母电压引入保护装置的2 Y QJ 4接点不通引起的。如果将保护装置输入电压线路倒至正母Ⅰ段运行，装置C相电压应该会恢复正常。

为防止距离保护在无电压的情况下误动，汇报调度并在其许可下首先将2套保护装置屏内的距离保护退出。此时母差保护中正母II段与副母线为互联方式，且220kV2号母联开关为非自动状态，如果马上进行亭港2468线的倒母线操作，事必会导致变电站内3条220kV母线强行连成1条母线；一旦有母线故障或线路故障开关拒动的事故发生，必然会使全站220kV系统全停。所以，为了确保系统稳定运行，必须先将正母II段与副母的一、二次运行方式恢复至正常(操作前状态)，才能进行亭港2468线的倒母线操作。当值班员将亭港2468正母刀闸合上后，2套保护装置C相电压恢复正常。后在调度命令下将亭港2468线改由220kV1号旁路开关代路运行，然后再进行缺陷处理。

经继保人员检查后发现，2套保护装置C相电压均为0的原因是，操作箱CZ X-11内Y Q模块2 Y QJ 4继电器一接点烧断。调用当时的负荷日志发现，C相正母Ⅰ段与副母二次电压差在0.6V，而该操作箱已运行了大概15年，设备已经老化。所以，当电压差在回路中形成较大环流时，接点就被烧断。

2.3 暴露的问题

(1) 负责监盘的值班员工作没有到位，没有及时发现问题，导致故障处理过程复杂化；本来只需立即合上正母刀闸恢复正母运行即可。

(2) 值班员在母线刀闸操作后只是检查了刀闸机械位置，主控屏(测控屏)、自动化系统上的刀闸位置，REB-103母差保护中的重动继电器位置，以及BP-2 B母差保护中的刀闸变位情况，而没有检查线路保护操作箱内的运行母线指示(L1，L2灯)及线路保护屏内电压采样值显示。

(3) 电压切换回路是靠主变或线路的母线刀闸的辅助触点来启动重动继电器，并将重动继电器的接点用于保护、二次电压切换及相关回路的监视。当正母Ⅰ段、副母刀闸重动继电器(1 Y QJ，2 Y QJ)都动作时, 正、副母电压必须完全相同，否则正、副母电压间的差压将在正母Ⅰ段、副母电压切换回路中形成环流(1 Y M-1 Y QJ-2 Y QJ-2 Y M)，如图3中所示。当正母Ⅰ段、副母刀闸重动继电器都动作时，其回路直流电阻在0.1 Ω～0.2 Ω之间，所以很小的差压就将产生很大的电流。这样，时间一长或当设备老化时，必然会将印刷电路板烧坏或重动继电器烧坏。

2.4 改进措施

(1) 倒母线操作时，值班员要做好监盘工作，特别是要注意有无“保护装置异常”信号出现；当正、副母刀闸并联时是否发出“切换继电器同时动作”信号；当其中一母线刀闸拉开后信号是否自动复归等。

(2) 母线刀闸操作后，值班员不但要认真检查就地刀闸位置，而且应仔细核对控制屏(测控屏)、自动化系统上的刀闸位置的显示是否正确，同时要检查REB-103母差保护中的重动继电器动作、BP-2 B母差保护中的刀闸变位的情况，还应检查线路保护操作箱内的运行母线指示(L1，L2灯)、线路保护屏内电压采样值显示情况。

(3) 时时监视母联开关电流值是否超过允许值，应注意避免两母线差压过大。

(4) 为了解决正副母线并列时由于电压差造成的环流烧坏电路板及继电器的问题，应在倒母线操作基本步骤的第4步后再加上2步，即“合上220kV正母Ⅰ段、副母压变次级并列小开关1 BK”及“检查‘220

kV正母Ⅰ段、副母电压互感器切换’光字牌亮”；在第9步后面加“拉开220kV正母Ⅰ段、副母压变次级并列小开关1 BK。”如图2，3中所示，当1 BK合上、1 QJ励磁、常开接点闭合后，在正母Ⅰ段、副母电压切换回路(1 Y M-1 Y QJ-2 Y QJ-2 Y M)之间并列一个支路(1 Y M-1 QJ-2 Y M)，使产生的环流分流，这样就减小了回路电流。但必须注意的是，在倒母线操作时，220 kV1号母联开关在非自动状态，所以回路中开关的接点必须是本体辅助常开接点，而不能用重动继电器接点；否则，开关直流电流一拉开，重动继电器接点一直在失磁状态，永远形不成回路，那么拉开1 BK就没有意义了。

3 结束语

随着继电保护和自动化技术的发展，值班员在进行倒母线操作时应根据现场出现的各种情况不断总结经验，改进操作技术，提出新的操作方法，以最大可能确保设备和系统的安全、稳定、经济运行。