浅谈220kV变电站母线双重保护改造

摘 要：母线是保护变电站安全运行的重要因素，在故障发生时，可以迅速切断短路故障，最大程度减少事故波及范围，防止事故对电气设备带来毁灭性的损害，以此确保电网运行安全稳定。本文针对变电站母线双重保护改造进行总结和分析。

关键词：220kV变电站；母线保护；双重化改造

随着经济发展和社会进步，我国各大城市对电力能源需求不断增加，目前大多数城市需要220kV变电站建设到附近城区，才能够满足不断增长的用电量，保证城市正常运作。一旦电力设备出现故障或者相关的保护工作失去作用等就很容易引发安全事故，由于城市中人群密集，发生事故波及面比较大，损失严重。因此，电网变电站要加强保护，在变电站变压器的选择上要倾向不燃或难燃变压器，不仅如此还要对220kV变电站设立两层保险，将电流互感器特性变化保持一致，如果不能一致，就要通过补偿变流器进行调节，保证∑i=0。在220kV配电装置选择上，建议采用电脑运作设备，提高运行可靠性，保持小工作量以及可以现场安装调试的特点，发挥其在电网建设中的重要作用。近年来，高新科技的发展，例如微电子技术、计算机技术、传感技术等迅速发展，在电力行业领域迅速推广，开启变电站智能化保护新时代。

1 当前在我国的变电站母线保护中存在众多的问题

在我国变电站母线保护的应用个过程中，很多单位采用采用双母线单分段接线方式，这样安装保护装置，可以极大提高母线故障切除率，在对设备进行保护的时候能够十分快速有效的发挥作用，能够配合母线运行中的各种需要。通过良好的配合保证电网运行过程中变电站、变电器的安全稳定运行。虽然这样的运作方式基本上符合电网保护的规范，一定程度上提高了变电站母线的安全性，但在实际运行中，仍然存在很多问题，影响母线的安全：

1.1 如果变电站中一段母线停止运作，进行年度检查时，整套母线保护装置却仍然处于运作中，严重阻碍了年检工作的开展和作用的发挥。年检不彻底给母线运作留下安全隐患，虽然我国母线技术水平逐渐提高，但是不需要调试的装置是不存在的。

1.2 一般情况下，国产继电器保护设备，具有先进的设计原理，保护效果好，但是回路繁杂，不容易维修。对我国继电保护装置的研究可以发现，目前我国很多保护设备的生产技术都落后于国外保护装置生产企业，技术水平落后是继电装置在运行中经常停运的重要原因。

1.3 通过对继电装置的实践总结得出，低水平母线保护装置严重影响变电站正常运行，不能保证变电站供电安全。

2 针对220kV变电站母线保护双重化改造技术问题分析

2.1 在对母线双重化改造过程中危险因素

2.1.1 在电流的回路处十分容易引发危险问题。在电流运行中药进行安稳装置、计量和测控所取CT绕组是和容易出现安全问题的，而针对这些问题，解决的方法是及时检查CT回路，通过检查避免导致送电时CT二次开路。

2.1.2 在保护和改造过程中防止母线失灵失误。在进行保护改造过程中，母线保护装置仍然处于运行当中，停电改造间隔的旧母线电流回路就需要用专门的短接线，禁止任何运行操作，这样可以避免差动回路电流不平衡造成对母线保护误动作；当母线保护改造在对全部开关测试完毕前，需要统一回复间隔开关跳闸二次线，其中相邻母线保护跳闸线和失效的保护跳闸线都要准确的接在正确的位置，同时做好标识工作，在接入之前要提前测量好二次线没有正电位之后才能进行。

2.1.3 在对母线双重化改造过程中增加保护有效性的具体措施。（1）主变间隔。保护装置失去作用，出现这种情况的原因很可能是不能区分失灵的断路器是否为主变单元，不能实现主变单位中压侧开关失灵联跳主变三侧功能。新安装母线在主变支路可接入三跳接点，但其它支路连接分相跳闸接点，由此得出，主变中压侧开关和线路开关的区别，从而最大程度发挥主变中压侧开关失灵联跳主变三侧功能的作用。（2）间隔线路。当连接旧母线保护屏的电路间隔“失灵起动”开入接点，同时将其连接到失灵的公用屏对应的“失灵起动”输入位置。在连接的回路中需要不断的提高对动作可靠性的判断，为失灵的起动回路以及跳闸回路各自添加一对操作箱提供的刀闸切换接点。然后经过起动回路中刀闸位置对失灵跳闸回路中的刀闸位置进行判断，判定这一位置与出现问题的母线位置相同时，在失灵起动开入之后需要通过保护保护电压闭锁以及跳闸脉冲才能够最终将信号传输到出现问题的母线上的间隔操作箱上，最终完成开关跳闸。

2.2 在开关间隔处二次绕组作用失效。针对间隔处二次绕组的失效，要将线路、母联、开关电源关闭之后，进过回路异动，空出原来用作故障录波器或者进行充电保护的接线，连接至第二套母线。故障录波器和充电保护用电流量的路线经过相关的保护盘，也可以引至监控中电流进行回路串接。但是这样形成的回路在结合开关停运进行维修时，需要更长的维修时间。

2.3 在开关、刀闸状态节点接引困难。如果在开关站施工过程中预留的敷设电缆金属管道严重腐蚀，那么如果新的电缆铺设过程中遇到问题，那么就要通过现在的电缆备用芯来与辅助接点相连接。在进行这样的检查过程中，要详细的对开关柜的图纸进行研究，找出能够使用的备用电缆芯。在图纸上标注后还需要在实际的设备中找到相应的备用芯。由于缺乏必要的标记，因此检查过程中需要对两端的线进行核对才能够确定是否可以使用。在这个过程中交流电缆备用芯由于干扰的原因，原则上不能利用。

2.4 母线主变高压侧开关的跳闸回路电缆施工困难。出现母线跳主变高压侧开关的跳闸回路经过继保室连接都厂房每台发变组保护柜，这个过程中要铺设较长的电缆，施工难度加单，但是这样的装置，第一套母线的保护可以通过两路独立跳闸回路，连通至发变组的保护装置中。对这种问题进行解决的方法是对现在使用的第一套母线保护下的跳闸线迅速转移至二套母线保护装置中，然后铺设电缆并接到对应的跳闸回路中。

2.5 关于差流问题的解决办法。当电路全部连接到二套母线的相关保护装置中时，保护装置出现差流报警，出现这种情况说明装置中存在着安全隐患，这种问题在找到原因之前不能进行主变高压侧进行间隔备用的二次绕组。只有通过相位表对比绕组和间隔的正常绕组，才可以得出有极性接反及相别接错。但是这样的处理方式不能彻底解决问题，这是因为设备还在运行中，仅仅可以通过保护箱侧对错误的接线加以更正，然后通过调整解决装置差流报警问题，使母线的运行恢复正常。

当二套母线的保护装置成功启动之后，220kV母线在运行中更加方便灵活，双重保护措施使运行更加稳妥，对母线的保护装置进行优化，降低了电力系统事故发生的概率。

3 结语

文章对实际应用中220kV变电站双重化保护下双母线差动保护技术进行总结和探讨，经过事故分析，对造成故障主要原因的变压器运行线路短路问题，绕组局部变形以及绝缘受损等事故隐患，进行处理。因为双母线系统母线差动保护装备劲射设置大差及各段母线小差保护装置，其中大差是将母线所有零件形成差流，而小差将每一段母线上的零件形成差流，因此对于母联并列运行发生死区故障，一旦开关节点分位，通过主接点与辅助接点间时序的调整母线故障就能切除。

参考文献

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[3] 程帮龙.220kV变电站改造工程的继电保护装置选型探讨[J].工程建设与设计，2010（03）.

作者简介：侯熙，身份证号：452623198405300036。