500千伏變電站擴建改造工程中二次保護接線的要點探究

吳永紅

摘 要：500千伏變電站在擴建改造工作中的二次保護接線的工作是非常重要的。文章作者主要就500千伏變電站在擴建改造工作中的二次保護接線的問題展開討論，提出了一些注意要點，希望能給同行的朋友帶來一些幫助。

關鍵詞：500千伏變電站；二次保護接線；危險點；改造

引言

所謂500千伏變電站的擴建改造工程就是指在原有送電投運設備基礎上進行改造。但是一般在改建過程中，改擴建設備與已投運設備兩者經常出現矛盾，改擴建設備也不能很好地融入到原有的系統之中。為了盡可能地減少對已運行設備和電網安全的影響，500千伏變電站在擴建改造工作中的二次保護接線就變得重要起來，它是整個變電站擴建的關鍵。

1 變電站在擴建改造工作中的二次保護接線的保護改造危險點及注意事項

1.1 主變保護

當主變保護在變電站擴建工程中作為重點的時候，一般都是重新再增加一臺容量相當的主變，并且還要對原主變保護進行更換。在整個工程中，盡量讓主變保護保持一個類型或者型號。

1.1.1 主變與開關接線。如果主變出現了一定的故障，并且由于主變的保護動作而導致出口的輸出至三側開關，那么就不用再考慮主變開關失靈之后聯跳主變三側開關的情況了。

1.1.2 主變保護改造的難點分析及危險點的分析。（1）對于由主變產生的故障，主變的開關因為失靈聯跳主變三側開關的問題應該仔細思考，不能隨意對待或者是忽略。（2）在進行主變高壓側電流接入回路的時候一定要注意到主變保護是否合理安全，是否采取了外部取和電流的方式。（3）因為主變保護二次接線和母線失靈保護有密不可分的關系，主變小室距離公用失靈則會起到保護所在小室有一定距離的作用，對電磁屏蔽的要求也很高，在工作過程中，應該注意電纜屏蔽層鎧甲與接地焊接點有沒有連接好，目的是防止交流通過電纜間的電容感應到直流控制回路。（4）在進行改造前應做好施工方案及二次安措，與運行設備有關的斷路器CT回路、出口跳閘回路、啟動失靈回路等均應做好隔離措施，并做好記錄。

1.2 母線的保護

母線與母線接線。首先將母線與母線接線，雙母線進行分段，利用分段開關當做一個特殊的間隔。在考慮母線故障的時候，分段開關的失靈對非故障母線的影響，也要考慮分段開關與分段CT之間出現的問題對非故障母線的影響。我們可以把分段當成一次特殊的線路，當母線故障的時候，必須由出現故障的母線的保護作為啟動，并且經由非故障母線保護進行過流判斷，然后再跳開母線相關的開關。改擴建的間隔CT接入母線保護時應注意極性要正確，CT、跳閘、啟動失靈回路要與之路一一對應。

2 設備調試階段的安全技術管理

2.1 斷路器交直流環網回路接入

在接入斷路器交直流環網回路的時候，操作人員一定要注意順序，特別是直流的正負極和交流的相序。假如在操作過程中，相序出現了錯誤，又或者是相序的正負弄反了，那么一定會造成一些嚴重的后果，比如會造成線路短路而不正常使用，或者是由短路而誤傷人員，電機反轉等。

2.2 電壓切換回路

電壓切換回路的重點是為了防止新增間隔操作中形成了二次至一次停運母線的反沖電現象，否則會很容易就造成人員的人身傷害，也會對二次設備造成損害，更嚴重的還可能會造成運行母線PT短路跳閘使線路主保護退出運行及母線保護負壓開放，破壞電網的正常運行，這也是一定要注意事先拆除帶電的電壓線的原因。對于母線分段的接線方式，間隔取用的切換電壓應與其一次相連接的母線PT相對應。

2.3 電流回路升流試驗

在做電流回路升流試驗的時候，第一步應該是檢查并且確認試驗的間隔中全部的電流回路沒有開路，其中包括測量、計量、母差、錄波等。在進行電流互感器升流試驗的時候，二次側開路會產生一定的高壓，此時操作人員應該格外注意人身安全。操作中，接入母差保護屏的電流線一定要斷開，然后將其進行短接，這樣做可以防止改擴建間隔的電流不進入母差保護造成誤動。

3 設備的可靠性分析

主接線的可靠性至關重要，因為它的可靠性不僅僅會關系著停電的時間，而且還關系著因此而造成的經濟損失，最關鍵的就是它會對安全系統造成威脅，帶來不利的影響。由此可見，主接線可靠性的分析在主接線模式中是非常重要的，是這個研究的必不可少的環節。

3.1 500千伏變電站在擴建改造工作中的斷路器故障率

決定電氣主接線可靠性的主要參數之一就是斷路器的故障率，另外一個是檢修的時間。短路的故障一般都在機械部分發生，斷路器的事故概率的高低和動作次數也是緊密相關的，在這里可以用公式（1）計算：

λ'=λ（K1+K2+K3） （1）

其中的λ'代表的是斷路器在各種接線中的故障率，λ則代表了斷路器在雙母線時出現的故障率，假如對5000千伏空氣斷路器取0.05 次/d，那么K1就是斷路器在靜止時發生故障的分布系數的代表，此時的雙母線取值為0.2，斷路器在切除短路時發生故障的分布系數為K2，雙母線的時候取值0.2，此時的斷路器在正常操作時發生故障的分布系數則為K3，相對應的雙母線時取0.6而對于3/2斷路器或其他接線形式，則要按照實際情況進行修正。比如說，3/2斷路器接線中的線路和線路串的中間聯絡斷路器，其正常與除短路故障的動作次數要比母線斷路器多一倍。如果發生了負荷點故障事件，則可以通過閉合該斷路器從而使正常斷開的斷路器回復正常運營，這樣就可以把停運的時間減少，一般來說，可以減少到斷路器響應的操作時間。但是如果斷路器不起作用了，則故障就會難以排出，除非一直到原先受損的元件得到了修復，又或者是正常斷開的斷路器可以做出正確的反應之前，負荷點保持斷開的狀態。給定故障事件的相應指標是：

γ=s（1-P0）+τP0 （2）

λ代表的是事件的故障率，s代表的是正常斷開的斷路器的操作時間，P0代表的是沒有閉合或粘連的概率，τ代表的是元件的維修時間，如果作出重復的嘗試去合上斷路器，上式可擴展為包括一系列操作時間。

γ=i Σsi pi+τP0 （3）

該式中：P0+iΣpi=1.0 （4）

3.2 5000千伏母線和其他電氣設備故障率

根據相關的統計數據，5000千伏母線故障率可按0.01次/d計算。電流互感器的故障率是0.000 2次/d，隔離開關是0.000 3次/d，電壓互感器是0.000 3次/d。

4 結束語

500千伏變電站在擴建改造工作中的二次保護接線的工作不僅復雜，而且還很困難。認清二次保護接線的重要性，并在實際操作中正確使用它，可以大大提高變電站供電的可靠性，給用戶帶來極大方便。無論是在擴建改造工作進行前的圖紙設計階段，還是在擴建改造工作的過程中，工作人員都應該控制好危險點，降低事故的發生率。希望我國的電力行業能夠在實踐中不斷積累經驗，創新突破，為社會造福。

參考文獻

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