劉鳳艷++周皓

摘 要

雙母線雙分段接線方式是500kV變電站的220kV系統(tǒng)最常用的接線方式。這種接線方式有四個(gè)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)，對(duì)于主變后備保護(hù)來(lái)說(shuō)，存在多個(gè)時(shí)限和跳閘方式的選擇，在運(yùn)行和倒閘操作過(guò)程中，必然面臨著多種選擇和調(diào)整方案。本文以四川省電力公司檢修公司某個(gè)500kV變電站保護(hù)配置情況為例，結(jié)合現(xiàn)階段保護(hù)動(dòng)作原理和保護(hù)定值進(jìn)行分析，提出了在主變中后備保護(hù)動(dòng)作邏輯中添加母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)故障電流的方向和大小來(lái)進(jìn)行故障判斷，由主變中后備保護(hù)來(lái)進(jìn)行選擇性跳閘，只將故障母線從系統(tǒng)中切除，其余母線仍保持聯(lián)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，避免了主變聯(lián)跳母聯(lián)的盲目性。

【關(guān)鍵詞】雙母線分段 主變后備保護(hù) 倒閘操作

1 主變中后備保護(hù)定值

以四川某500kV變電站為例，兩臺(tái)自耦變壓器并列運(yùn)行，每臺(tái)主變配置兩套保護(hù)。當(dāng)220kV側(cè)一段母線有故障或線路有故障，而故障母線或線路的斷路器（保護(hù)）拒動(dòng)時(shí)，兩臺(tái)變壓器的后備保護(hù)（阻抗保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)、零序方向過(guò)流保護(hù)等）同時(shí)動(dòng)作跳閘，首先斷開(kāi)母聯(lián)分段開(kāi)關(guān)，可保證非故障段母線的正常運(yùn)行，縮小停電面積。如表1所示。

2 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式下主變聯(lián)跳母聯(lián)（分段）壓板投退情況

標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式下（見(jiàn)圖1所示主接線圖1），一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)為：主變1、線路1運(yùn)行于220kV 1母，線路2運(yùn)行于220kV 2母，線路3運(yùn)行于220kV 3母，主變2、線路4運(yùn)行于220kV 4母，220kV母聯(lián)及分段開(kāi)關(guān)全部運(yùn)行。主變聯(lián)跳母聯(lián)（分段）壓板投退狀態(tài)為：主變1跳母聯(lián)212開(kāi)關(guān)、分段213開(kāi)關(guān)壓板投入，跳分段224開(kāi)關(guān)壓板退出；主變2跳母聯(lián)234開(kāi)關(guān)、分段224開(kāi)關(guān)壓板投入，跳分段213開(kāi)關(guān)壓板退出。

此時(shí)若線路1故障且線路保護(hù)拒動(dòng)需主變1中后備切除故障，根據(jù)定值單（主變中后備相間/接地阻抗保護(hù)1時(shí)限為1.5秒跳分段開(kāi)關(guān)，第二時(shí)限為2秒跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)，第三時(shí)限為2.5秒跳本側(cè)，第四時(shí)限為3秒跳主變?nèi)齻?cè)。）可得出保護(hù)動(dòng)作跳閘順序表見(jiàn)圖2邏輯框圖2所示，經(jīng)主變中后備保護(hù)動(dòng)作跳閘后，分段213、224開(kāi)關(guān)、母聯(lián)212開(kāi)關(guān)、主變1中壓側(cè)201開(kāi)關(guān)均為分位，220kV 2、3、4母運(yùn)行。

3 特殊運(yùn)行方式下主變聯(lián)跳分段壓板投退分析

現(xiàn)因方式調(diào)整的需要，將主變1倒至220kV 2母運(yùn)行，其余設(shè)備運(yùn)行方式均不變。此時(shí)針對(duì)主變運(yùn)行方式改變時(shí)，是否應(yīng)切換相應(yīng)壓板來(lái)展開(kāi)討論，則此時(shí)主變1中后備保護(hù)壓板有兩種投入方式。方法一：按照主變1運(yùn)行于哪條母線則投入相關(guān)母聯(lián)（分段）壓板的原則，即投入主變1后備保護(hù)跳分段224開(kāi)關(guān)壓板，退出跳分段213開(kāi)關(guān)壓板，跳母聯(lián)212開(kāi)關(guān)壓板保持投入狀態(tài)不變；方法二：不進(jìn)行任何操作，保持主變1跳母聯(lián)212開(kāi)關(guān)、分段213開(kāi)關(guān)壓板投入，跳分段224開(kāi)關(guān)壓板退出狀態(tài)不變。此時(shí)仍以線路1故障且線路保護(hù)拒動(dòng)需主變1中后備切除故障為例，針對(duì)這兩種保護(hù)壓板投入方式進(jìn)行詳細(xì)分析，動(dòng)作邏輯詳見(jiàn)圖3所示邏輯框圖3（方法一）和圖4所示邏輯框圖4（方法二）。

4 主變聯(lián)跳分段壓板設(shè)計(jì)建議

從以上實(shí)例可以看出，主變中后備保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)哪些母聯(lián)分段開(kāi)關(guān)，只和保護(hù)定值與壓板投入狀態(tài)有關(guān)，與事故發(fā)生在哪條母線無(wú)關(guān)，即保護(hù)動(dòng)作具有盲目性，失去了選擇性。如若主變中后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)，能分析故障出現(xiàn)在哪條母線，有選擇性切除故障，便能極大的縮小停電范圍，提高供電可靠性。因此筆者建議在現(xiàn)階段的保護(hù)原理上進(jìn)行優(yōu)化：在主變中后備保護(hù)動(dòng)作邏輯里添加母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)的電流方向和電流大?。辉谥髯冎泻髠浔Ｗo(hù)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)方向元件和電流大小來(lái)準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生在哪段母線，從而有選擇性切除故障母線。例如：正常運(yùn)行時(shí)，1、2號(hào)主變跳母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)壓板均投入；若主變中后備保護(hù)啟動(dòng)，通過(guò)方向元件判斷到故障電流流向220kV 1母?jìng)?cè)，以及通過(guò)對(duì)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)故障電流的大小作比較，得出母聯(lián)212、分段213開(kāi)關(guān)故障電流最大，因此綜合判斷到故障發(fā)生在220kV 1母?jìng)?cè)，僅需跳開(kāi)母聯(lián)212、分段213開(kāi)關(guān)，將220kV 1母從系統(tǒng)中分列出來(lái)，220kV 2、3、4母仍聯(lián)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的可靠性；故障發(fā)生在220kV 2、3、4母時(shí)，以此類推，故障電流方向及大小詳見(jiàn)表2。如若發(fā)生PT斷線、電流異常等影響主變中后備的選擇性時(shí)，可將選擇性條件閉鎖，沿用傳統(tǒng)的非選擇跳母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)邏輯，確保主變中后備保護(hù)能正確動(dòng)作。

因此筆者認(rèn)為：尤其在大力發(fā)展智能變電站的今天，主變中后備保護(hù)動(dòng)作邏輯更應(yīng)適當(dāng)修正，因?yàn)橹髯冎泻髠浔Ｗo(hù)采集母聯(lián)分段開(kāi)關(guān)電流值也極為方便，具有一定的可行性。500kV變電站220kV側(cè)為雙母線雙分段接線方式下，通過(guò)在主變中后備保護(hù)動(dòng)作邏輯中添加母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)故障電流的方向和大小來(lái)進(jìn)行故障判斷，主變中后備保護(hù)動(dòng)作聯(lián)跳母聯(lián)（分段）的保護(hù)定值上無(wú)需再區(qū)分動(dòng)作時(shí)限，并投入主變中后備保護(hù)聯(lián)跳母聯(lián)分段的所有壓板，即使方式改變也無(wú)需再切換保護(hù)壓板，由主變中后備保護(hù)來(lái)進(jìn)行選擇性跳閘，只將故障母線從系統(tǒng)中切除，其余母線仍保持聯(lián)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，從而既簡(jiǎn)化了倒閘操作流程，又縮小了停電范圍，提高了供電可靠性！

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作者單位

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司 四川省成都市 610000