220 kV母線無母聯開關方式下的倒閘操作

宋俊峰，趙青松，曹東輝，何 茜

(中電投河南電力有限公司開封發電分公司，河南 開封 475002)

1 概述

正常倒母線是指雙母線接線方式的變電站將一組母線上的部分或全部元件倒換至另一組母線上運行或熱備用，或者母線由單母線方式倒為雙母線正常方式的操作。這些操作雖然頻繁、復雜，但都有固定的操作原則和步驟可循。而在特殊運行方式下，當遇有緊急情況，常規的倒換方法因現場條件限制而無法執行時，如何安全、快速地進行事故處理，則需要根據現場實際情況制定可行的操作步驟，否則將對機組設備產生損壞。

某熱電廠在220 kV單母運行、母聯開關大修方式下，某一連接元件母線側隔離開關靜觸頭棒固定線夾處出現電弧放電，其應急處理方法得當，保證了機組的安全運行，避免了設備的進一步損壞。

2 電廠系統主接線及母線保護配置

該熱電廠2×210 MW機組均為發變組單元接線，電廠220 kV電氣主接線如圖1所示。2臺機組分別通過主變升壓為220 kV后，經主開關接入廠內220 kV升壓站東、西母線；220 kV出線2回，分別為Ⅰ蓮漢線和Ⅱ蓮漢線，這2回出線至該市漢魏變為雙回路供電方式。2臺機組配置1臺高壓啟備變，其電源引接自廠內220 kV升壓站。220 kV母線保護采用雙套保護配置，分別為南瑞集團公司生產的RCS915-B型母線差動及斷路器失靈保護裝置和許繼集團有限公司生產的WMH800型微機型母差保護。

圖1 電廠220kV電氣主接線

3 故障發生前的運行方式

1，2號發變組210 MW滿負荷運行，1號高壓啟備變充電備用。

220 kV東母：蓮221開關、Ⅰ蓮漢1開關、高壓啟備變1開關、Ⅱ蓮漢1開關、蓮222開關均在合位。

220 kV西母：停運解備。

母聯蓮220開關：正在大修。

母線保護：2套母線保護投入，單母運行壓板在投。

4 倒閘操作及處理經過

2013-07-20T20:30，運行人員在巡檢時發現蓮222東隔離開關A相靜觸頭棒西固定線夾處有電弧放電現象，經檢查后發現故障是由西側固定線夾壓接不良引起的。機組持續的高負荷造成壓接處溫度升高，最終引起電弧放電。

因母聯蓮220開關正在大修不能投運，220 kV母線無法按正常步驟進行，即由母聯開關先對西母線正常充電，然后將東母所有運行元件倒至西母運行。如果采取2號機組停運的方法，可暫時消除電弧放電，但會給電廠造成巨大的經濟損失，也將造成地區負荷拉閘限電，且無法對故障點進行處理。

關于220 kV等級隔離開關的操作使用和關于母線倒閘操作的一般原則，有以下明確規定：

(1) 隔離開關可以拉合空母線，但不能對母線試充電；

(2) 用其他元件對母線充電時，要考慮母差保護的靈敏度，并采取防止運行開關誤跳的措施；

(3) 在倒母線過程中，母線差動保護未發生故障時，一般均應將其投入運行；

(4) 在母聯開關檢修期間，當2組母線通過元件與隔離開關跨接時，母差保護要作相應的更改。

母聯開關進行檢修時不具備投運條件，如何進行安全的倒閘操作，關鍵就是解決對備用母線的充電問題。直接用隔離開關向備用母線充電，如果空載母線上有接地故障，充電時將釀成事故，這顯然不可取。如果停用1條系統聯絡線，用聯絡線這一有源元件對備用母線充電，就可解決這個問題。確認母線無故障后，斷開聯絡線開關，再通過聯絡線母線隔離開關跨接2條母線，就可滿足倒閘操作的前提要求。跨接母線時雖然會對母線進行第2次充電，但只是拉合無負荷母線的電容電流，符合隔離開關的操作規定。

經分析，該公司技術人員提出在母聯開關檢修時采取倒換母線的方法，將220 kV母線由東母單母線倒為西母單母線運行。以停運Ⅰ蓮漢線為例，其具體操作方法如下：

(1) 聯系調度，停運1條系統聯絡線；

(2) 220 kV西母解除安全措施，恢復備用；

(3) 將Ⅰ蓮漢1開關解備后，恢復至220 kV西母，解除同期，合上Ⅰ蓮漢1開關；

(4) 退出第1套RCS915-B型母線差動及斷路器失靈保護柜和第2套WMH800微機型母差保護柜所有支路跳閘壓板(除跳Ⅰ蓮漢1開關)，僅保留Ⅰ蓮漢1開關跳閘出口壓板在投；

(5) 聯系調度，合上Ⅰ蓮漢線對側開關，對220 kV西母充電；

(6) Ⅰ蓮漢線對220 kV西母充電后，斷開Ⅰ蓮漢1開關，投入雙套母線保護支路跳閘出口壓板；

(7) 合上Ⅰ蓮漢1東隔離開關跨接2條母線，220 kV西母送電；

(8) 將東母所有元件依次倒至西母運行；

(9) 斷開Ⅰ蓮漢1東隔離開關后，220 kV東母停電；

(10) 合上Ⅰ蓮漢1開關，Ⅰ蓮漢線投運。

5 倒閘操作的注意事項

(1) 在停1條聯絡線前，2號機組應先降低部分出力，防止單條聯絡線過載，甚至超穩定極限，同時也減輕設備的灼傷程度。

(2) 聯絡線對備用母線充電，應用升壓站對側斷路器進行充電。在條件允許情況下將充電線路距離Ⅱ、Ⅲ段、零序其他段保護運行時間改為0 s，并投入線路充電保護或過電流保護，保護定值整定為最小值。若條件不允許，則依靠電廠母差保護在備用母線充電故障時快速跳開本側聯絡線開關，切除故障。

(3) 母線充電前應退出雙套母差保護所有支路跳閘壓板，僅保留充電開關跳閘出口壓板。這樣一旦出現充電母線故障，則母差保護僅動作于跳開充電開關，而不會造成全站失壓的慘劇。充電正常后，雙套母差保護所有支路跳閘壓板應投入運行。

(4) 在2條母線通過元件隔離開關跨接后，2條母線PT(電壓互感器)二次側電壓小母線會通過隔離開關輔助接點并接。因此，在用聯絡線隔離開關拉合空載母線時，應先將該母線PT二次開關斷開，再進行拉合母線操作。這樣操作可防止PT反充電，避免運行母線的PT二次開關跳閘，造成繼電保護誤動的事件發生。

(5) 當2條母線倒換全部元件時，應注意電源與負荷均衡倒換。可先倒有源元件，再倒負荷元件，防止聯絡隔離開關通過大電流而造成設備損壞。

(6) 當母線間倒換元件時，斷開聯絡元件東隔離開關前，要確認東母無運行元件，否則，一旦還有元件未倒換，就會釀成帶負荷拉刀閘的惡性事故。

6 結束語

該電廠提出了在母聯開關檢修時對母線元件進行倒閘切換的方案，不但避免了機組非停損失和設備的進一步損壞，積累了工作經驗，還為以后處理同類型事件提供了參考借鑒。

1 錢振華．電氣設備倒閘操作技術問答[M]．北京：中國電力出版社，1998.

2 彭宏生，文 濤，王丹華．母線倒閘操作與運行方式變化時的風險防范[J]．電力安全技術，2013(4)．