220k V雙母線接線方式電壓切換方式分析

高 倩 楊君超 侯 艷 周 琦 王 靜

國網鄭州供電公司 河南 鄭州 450000

引言

對于雙母線系統上所連接的電氣元件,在兩組母線分開運行時,為了保證其一次系統和二次系統在電壓上保持對應,以免發生保護或自動裝置誤動、拒動,要求保護及自動裝置的二次電壓回路隨同主接線一起進行切換,即通過隔離開關兩個輔助觸點并聯后去啟動電壓切換繼電器,利用其觸點實現電壓回路的自動切換。電壓切換回路在日常運行維護中經常發生各種各樣的故障,綜合起來可分為電壓切換繼電器同時動作和電壓切換繼電器同時不動作兩種異常情況。

1 母線側隔離開關輔助觸點分合不到位

1.1 隔離開關輔助觸點分不到位造成反充電 由雙母運行方式切換為單母運行方式時,若停電母線的母線側隔離開關輔助觸點不分開,停電母線和運行母線的母線側隔離開關輔助觸點同時接通,運行母線和停電母線,電壓互感器二次回路將直接短路,導致運行母線電壓互感器向停電母線電壓互感器的二次反充電。反充電發生時后果：(1)通過計算可得反充電電流Ic可達400-500 A,運行母線電壓互感器二次側通過的電流急劇增大造成二次空氣開關跳閘或熔斷器熔斷,使運行中的保護裝置失壓,對于失壓閉鎖不可靠的保護裝置,可能造成線路和主變保護誤動,同時造成切換繼電器及裝置電路版燒損以及區外故障發生和系統擾動大時的拒動,越級跳閘,后果嚴重。(2)220k V母差保護、失靈保護裝置動作出口須經復合電壓閉鎖,發生反充電時,滿足了低電壓動作邏輯,220k V 母線差動保護復合電壓閉鎖元件將一直動作開放,對保護的其他功能不會產生影響,在母線沒有故障的情況下,母差保護不會跳閘出口。

1.2 對線路保護影響 線路保護電壓通過本開關母線隔離開關輔助接點進行切換,母線隔離開關輔助接點接觸不良可能造成線路保護失壓。

1.3 隔離刀閘輔助觸點合不到位問題的出現原因分析可能出現上述問題的原因：(1)由于長時間運行,隔離刀閘輔助觸點時間長可能發生觸點疲勞,動作不可靠,發生粘連。(2)由于灰塵的積累,銹蝕,電壓切換回路接線端子接觸不良。(3)接線端子松動。(4)切換繼電器出現問題。(5)設備投運驗收時,未進行信號的驗證。(6)隔離刀閘操作時一次刀閘未合好,從而二次接點未到位。

2 220k V雙母線接線方式電壓切換方式分析

2.1 智能站的雙母線接線電壓并列方式 智能站的一次設備接線方式與常規站相同,二次設備則存在明顯差異,因此其母線二次電壓與常規站的區別也主要體現在二次設備方面。以母線A相電壓為例,Ⅰ母A相電壓直接從電壓互感器二次端子經電纜連接到智能控制柜13U1D1端子,Ⅱ母A 相電壓則連接到13 U1D8端子,如圖1所示,Ⅰ母和Ⅱ母電壓互感器一次側2511、2522刀閘的合位接點分別接入了智能控制柜13 QD7、8端子,13 QD9、10端子則分別接入了母聯231開關的分位和合位接點。正常運行方式下220k V雙母線運行,2511、2522刀閘及231開關都在合位。母線合并單元以組網、直采兩種方式對外發送母線二次電壓,測控、錄波、計量等裝置使用的二次電壓由母線合并單元經過程層交換機組網傳輸,對于母線保護裝置則是經光纖直接發送,對于主變及線路保護裝置則需經過線路合并單元級聯傳輸,具體過程見圖4。母線合并單元SV 直采發送接口13n3-ETH1：T 經光纖直接連接到線路合并單元SV 直采接收接口1-13n1-ETH3：R,向線路合并單元發送Ⅰ母和Ⅱ母電壓,正常運行方式下2111刀閘合上、2112刀閘拉開,線路接于Ⅰ母運行,2111、2112刀閘的位置由智能終端GOOSE組網發送接口1-4n1-ETH1：T經220k V過程層A 網交換機組網發送到線路合并單元GS組網接收接口1-13n1-ETH1：R,根據收到的組網GOOSE信號,線路合并單元SV直采發送接口1-13n2-ETH1：T 輸出符合一次接線方式的母線電壓,經光纖直傳到線路保護,從而完成線路保護直采母線電壓的過程。

2.2 雙母線接線方式下倒母線操作中檢查電壓切換的方法分析 倒母線是指雙母線接線方式下的變電站將一組母線上的線路、變壓器倒換至另一母線上運行或備用的操作。倒母線操作分為熱倒母線和冷倒母線,冷倒母線操作是指線路斷路器在熱備用的情況下,先拉一組母線側隔離開關,再和另一組母線隔離開關的操作,一般用于事故處理中。

上述的間隔倒完負荷后所做的檢查項目符合相關要求,也能避免母線間出現非常并列情況,但是實際上現場檢查工作量增加,不僅需要檢查一次開關、刀閘位置,還要檢查保護小室,特別是在倒母線操作時,需要倒的負荷較多,往往要來回跑幾次,整個流程花費的操作時間也相應增加,在停電時間緊迫情況下,停電檢修操作就會影響檢修工作的順利開展。如何在保持工作任務不變的情況下,通過改變工作方式方法,達到事半功倍的效果,這是必須解決的難題。

結語

母線電壓供測控、保護等裝置實現同期合閘、距離保護、復合電壓閉鎖等功能,熟悉雙母線接線的母線電壓切換方式,對運維人員開展事故處理、準確定位故障具有十分重要的意義。本文的分析結果能夠幫助運維人員深入洞悉母線電壓切換方式,明確不同類型變電站的二次設備工作原理,有利于運維人員適應運維站的建設需求。