徐志恒 鄒勇

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局）

220kV母差失靈保護(hù)雙重化改造技術(shù)方案探討

徐志恒 鄒勇

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局）

本文介紹了500kV博羅站220kV母差失靈雙重化改造的成功案例，分析了傳統(tǒng)施工方案存在的困難和風(fēng)險(xiǎn)，因地制宜地采用原屏改造方法，制定相關(guān)施工流程，嚴(yán)格控制危險(xiǎn)點(diǎn)，確保改造項(xiàng)目安全、可靠。

母差失靈保護(hù)；雙重化；原屏改造

0 引言

根據(jù)《廣東省電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施》3.2.2條款要求，為確保母差保護(hù)檢修時(shí)母線不至失去保護(hù)、防止其拒動(dòng)而危及系統(tǒng)穩(wěn)定和事故擴(kuò)大，在220kV及以上母線應(yīng)采用雙重化保護(hù)配置，每條母線應(yīng)采用2套含失靈保護(hù)功能的母線差動(dòng)保護(hù)。500kV博羅站220kV失靈保護(hù)為單套配置，不符合此要求。若失靈保護(hù)裝置因故退出運(yùn)行，期間出現(xiàn)開關(guān)拒動(dòng)，將造成4個(gè)220kV變電站、14個(gè)110kV變電站失壓，釀成電力安全生產(chǎn)一級(jí)事件。同時(shí)，220kV母差保護(hù)裝置自2005年投產(chǎn)至今運(yùn)行超過十年，已達(dá)改造年限。

本文根據(jù)惠州電網(wǎng)500kV博羅站220kV設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，分析傳統(tǒng)組立新屏改造方案的施工難度，提出了原屏改造的技術(shù)方案，合理安排施工計(jì)劃，嚴(yán)格控制危險(xiǎn)點(diǎn)，確保工程改造安全有序。

1 改造前后基本情況

500kV博羅站于2005年投產(chǎn)，其220kV 戶外GIS設(shè)備采用雙母線雙分段接線，其中有12個(gè)線路、2個(gè)母聯(lián)、2個(gè)分段及2個(gè)變中共18個(gè)間隔。改造前站內(nèi)配置了深圳南瑞的2套220kV 1M、2M母差保護(hù)，2套220kV 5M、5M母差保護(hù)和1套220kV失靈保護(hù)（見下圖），母差保護(hù)型號(hào)為BP-2B，失靈保護(hù)型號(hào)為BP-2。開關(guān)失靈啟動(dòng)電流判據(jù)功能在各間隔斷路器輔助保護(hù)中實(shí)現(xiàn)。

圖 原斷路器失靈保護(hù)和母差保護(hù)的保護(hù)范圍示意圖

本項(xiàng)改造工程選用深圳南瑞生產(chǎn)的BP-2C型母差及失靈保護(hù)一體化微機(jī)保護(hù)裝置。保護(hù)邏輯簡單，啟動(dòng)、跳閘、電流判據(jù)全部在母差失靈保護(hù)中完成，需將每個(gè)間隔的保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)作為失靈啟動(dòng)開入量接入。

2 改造方案的確立與實(shí)施

2.1 改造停電施工原則

本次220kV母差失靈雙重化改造施工牽涉橫向、縱向二次回路多，工序復(fù)雜繁瑣，本著“安全第一、綜合利用”的指導(dǎo)思想，確定以下停電施工原則：

1） 在整個(gè)施工過程中，必須確保母線設(shè)備在具備母差失靈功能條件下運(yùn)行。

2）由于該站地位極其重要，出線間隔眾多，設(shè)備負(fù)荷重，只能采用各支路間隔輪流停電的方式，完成相關(guān)回路的改造，并合理安排改造計(jì)劃，盡量減少設(shè)備停電時(shí)間，避免重復(fù)停電。

3）對(duì)于單配置的舊失靈保護(hù)，不允許長期退出運(yùn)行，非計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間不超過4h。

4）在改造施工全過程應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)和管理監(jiān)督，全程做好專職監(jiān)護(hù)工作，保證新保護(hù)不留隱患投入運(yùn)行。

2.2 傳統(tǒng)改造方案難以實(shí)施

按照傳統(tǒng)改造方法施工需要新上4面屏，敷設(shè)新裝置相關(guān)回路電纜,并完成裝置單機(jī)調(diào)試、整組傳動(dòng)試驗(yàn)。新母差失靈保護(hù)投產(chǎn)后方能拆除舊母差失靈保護(hù)。通過設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維單位多次現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)改造方法無法實(shí)施，具體為：

“我們的海洋，我們的遺產(chǎn)”是今年“我們的海洋”會(huì)議的主題，它反映了我們?yōu)榫S持海洋資源的可持續(xù)性和維護(hù)海洋健康而作出的選擇和行動(dòng)。作為為我們的子孫后代提供的遺產(chǎn)，我們可以選擇留下哪種遺產(chǎn)，而這種選擇取決于我們今天采取的行動(dòng)。

1）220kV繼保小室屏位已滿，無法組立4面新母差失靈屏。保護(hù)屏下電纜隔層電纜極為密集，難以敷設(shè)新電纜，電纜溝也接近飽和。

2）220kV斷路器間隔均無備用CT繞組、母線刀閘位置及保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)不足，各間隔失靈啟動(dòng)回路無法接入新母差失靈裝置。

3）原單套失靈保護(hù)涉及18個(gè)間隔，非故障停運(yùn)時(shí)間不能超過4h，新舊失靈功能轉(zhuǎn)接、失靈回路完善、舊失靈屏接線拆除等工作無法按時(shí)完工。

2.3 原屏改造方案的確立與實(shí)施

因傳統(tǒng)改造方法無法實(shí)施，而且經(jīng)評(píng)測，原電纜運(yùn)行工況良好，尚未達(dá)到更換年限,故結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，采用原屏改造方法，主要分三個(gè)階段進(jìn)行：

第一階段完成舊母差保護(hù)原屏改造。舊母差保護(hù)逐套退出6天，其外部跳閘回路、電流電壓回路、刀閘位置信號(hào)回路不變動(dòng)。新保護(hù)相關(guān)回路調(diào)試驗(yàn)收合格后，接入刀閘位置回路、電流電壓回路，帶負(fù)荷測試合格后，接入跳閘回路并保護(hù)投入運(yùn)行。

第三階段完成舊失靈屏退運(yùn)拆除工作。所有支路間隔失靈啟動(dòng)回路全部轉(zhuǎn)接到新母差失靈保護(hù)后，拆除原220kV失靈保護(hù)屏屬下各二次回路。

3 現(xiàn)場施工風(fēng)險(xiǎn)管控及關(guān)鍵工序把握

本次改造設(shè)計(jì)的二次回路較多，工序復(fù)雜，因此在工程開始前反復(fù)勘查現(xiàn)場，仔細(xì)分析施工過程存在的各個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)，制定詳細(xì)的管控措施和技術(shù)方案，并嚴(yán)格執(zhí)行到位。對(duì)改造過程可能預(yù)見的常規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，其應(yīng)對(duì)措施已相當(dāng)成熟，在此不再贅述，只對(duì)幾項(xiàng)關(guān)鍵工序進(jìn)行分析：

1）電流回路二次安全技術(shù)措施布置。使用專用電流端子短接片，短接運(yùn)行中的電流回路、防止開路，再用絕緣膠布可靠隔離。改線完結(jié)并調(diào)試合格后，將各電流回路接入新保護(hù)裝置。施工簡單、工作安全、技術(shù)可靠。

2）斷路器跳閘回路安全措施布置。每套舊母差保護(hù)均有兩路斷路器跳閘出口回路，改造時(shí)只須保留其對(duì)應(yīng)線圈的一組出口回路。為防止誤碰、誤觸和誤跳閘事故，對(duì)于應(yīng)拆除的跳閘回路，在原屏改造過程不拆線，應(yīng)采用端子絕緣防護(hù)柵、絕緣膠布密封和警示標(biāo)示等嚴(yán)密措施隔離，結(jié)合第二階段支路停電逐個(gè)拆除；對(duì)于保留的跳閘回路，跳閘公共端不動(dòng)，應(yīng)嚴(yán)密隔離，跳閘端R133電纜芯應(yīng)解開并使用耐高壓的專用絕緣線帽將裸露部分封好后，再用絕緣膠布包扎，從而徹底隔離帶電跳閘回路。

3）新母差失靈保護(hù)跳閘回路正確性的驗(yàn)證。保護(hù)原屏改造完畢后，接入各支路跳閘回路，必須確保圖紙、出口壓板與實(shí)際一致，嚴(yán)防支路間隔對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤。在第二階段施工時(shí)，結(jié)合各支路輪停，對(duì)新保護(hù)進(jìn)行停電間隔的開關(guān)整組傳動(dòng)試驗(yàn)，確認(rèn)跳閘回路的正確性。注意隔離運(yùn)行間隔出口壓板的隔離措施，并采取拉合停電開關(guān)控制電源，萬用表測試出口壓板電壓變位的方法間隔無誤。

4）新舊失靈啟動(dòng)回路轉(zhuǎn)接工作完成前，舊失靈保護(hù)不退出運(yùn)行。在改造過程中，舊失靈保護(hù)除啟動(dòng)回路轉(zhuǎn)接外，其他回路（跳閘、刀閘位置、電壓等）保持不動(dòng)。但應(yīng)對(duì)停電支路的跳閘回路做好標(biāo)識(shí)，方便完成改造后拆除。完成轉(zhuǎn)接的間隔其斷路器失靈功能通過新母差失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)，而未完成轉(zhuǎn)接的間隔其斷路器失靈功能仍需在舊失靈保護(hù)中實(shí)現(xiàn)。在舊失靈啟動(dòng)回路拆除過程中，施工人員容易犯同時(shí)解開停電間隔在舊失靈保護(hù)中的跳閘回路，導(dǎo)致母線失靈功能不能全范圍覆蓋。若改造中，未接入新母差失靈保護(hù)的間隔斷路器發(fā)生失靈，舊失靈保護(hù)正常動(dòng)作，但不能跳開已接入新保護(hù)的一次設(shè)備，將導(dǎo)致保護(hù)越級(jí)跳閘。

5）改造完成后，舊失靈保護(hù)屏的退運(yùn)拆除。危險(xiǎn)點(diǎn)在于跳閘回路和屏頂小母線的拆除。對(duì)舊失靈跳閘回路，按照之前改造做好的回路標(biāo)識(shí)，再次核實(shí)圖紙資料，逐根拆除跳閘回路，拆線時(shí)必須用萬用表測量無誤并兩端同時(shí)拆除；對(duì)于屏頂小母線的拆除，需先從PT接口屏、直流饋線屏分別新增兩路交流電壓、直流電源回路至舊失靈保護(hù)屏相鄰屏，檢查相別、測量壓差無誤后接入屏頂小母線，確保拆除過程不影響運(yùn)行設(shè)備。

4 結(jié)束語

本工程實(shí)現(xiàn)了500kV博羅站220kV母差失靈保護(hù)雙重化配置的反措要求，由于作業(yè)現(xiàn)場不具備傳統(tǒng)施工條件，采用“原屏原地改造”辦法，不僅圓滿解決了現(xiàn)場保護(hù)屏位和CT繞組不足、刀閘位置和動(dòng)作接點(diǎn)缺少等施工困難，更是充分利用了繼保小室的有限屏位，大大節(jié)省了新屏柜和新電纜購置、勞動(dòng)力投入等方面的項(xiàng)目投資。保質(zhì)保量地完成4套220kV母差失靈保護(hù)的原屏更換，減少了設(shè)備停電時(shí)間，保證了電網(wǎng)供電能力。同時(shí)創(chuàng)新性地采用“新舊失靈保護(hù)同時(shí)運(yùn)行”的方法，保證失靈保護(hù)在施工全過程始終運(yùn)行，降低了舊失靈屏拆除的施工風(fēng)險(xiǎn)。本次技術(shù)改造方案的安全高效施工既奠定了惠州局220kV及以上變電站母差失靈雙重化改造的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、為今后改造指明了努力的方向，又為電力同行提供了可靠的借鑒和參考。

［1］郭祝平，鄒陽，王煉. 500kV變電站220kV母差保護(hù)雙重化改造［J］.繼電器，2007（10）.

［2］徐春新，梁國坤. 基于原屏改造的220kV母差失靈保護(hù)改造技術(shù)方案［J］. 電工技術(shù)，2014（10）.（收稿日期：2016-06-10）