220kV智能變電站雙母雙分段接線分析

尹士平 李勇 唐建華 皮志勇

【摘 要】介紹了智能變電站雙母雙分段一次接線、二次系統(tǒng)、母差失靈保護等特點，簡要分析了雙母雙分段母差保護配置、電流互感器極性及虛端子等實際應用情況。為雙母雙分段智能變電站運行提供了運行經(jīng)驗。

【關鍵詞】智能變電站 雙母雙分段 TA極性 虛端子

1 概述

雙母雙分段的母線接線方式是雙母線接線方式的延伸，其優(yōu)點在于任意一段母線發(fā)生故障時，可以將跳閘范圍縮小到全站的1/4，另外3條無故障的母線仍保持正常運行。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，為了運行方式靈活及大方式下限制短路電流水平，越來越多的廠站采用了雙母雙分段電氣主接線。雙母雙分段在常規(guī)綜自變電站已有較多應用，但在智能變電站中仍然是一個試行階段，本文結合荊門地區(qū)220kV掇刀變電站新投進行應用分析。

2 一次接線特點

220kV掇刀變電站220kV母線采用雙母雙分段接線方式，220kV本期有10回出線，1臺主變間隔（容量為240MVA），終期為14回出線，2臺主變。按照雙母雙分段接線原則：當出線回路線為15回以上，兩組母線均用斷路器，本站220kV母線設兩個母聯(lián)開關、兩個分段開關，如圖1所示。為便于運行管理及繼電保護分析，按照母線的實際物理接線位置，將Ⅰ母與Ⅲ母定義為A段，Ⅱ母與Ⅳ母定義為B段。聯(lián)絡I母與Ⅲ母的分段1、聯(lián)絡Ⅱ母與Ⅳ母分段2分別看作兩段母線的饋線開關，那么就將接線方式分解為兩個雙母接線方式，如圖2所示。

圖1 雙母雙分段接線圖

圖2 雙母雙分段接線分解圖

3 二次系統(tǒng)網(wǎng)絡特點

本站按智能變電站建設，采用成熟先進的分層分布開放式系統(tǒng)結構，并將除10kV外的控制及保護裝置集中布置于二次設備室。10kV配電裝置采用間隔層設備下放的布置方式，構成位于就地的站控層網(wǎng)絡，交換機按照雙重化原則配置，該網(wǎng)絡通過光纜與站控層網(wǎng)絡相連。站控層網(wǎng)絡和間隔層采用雙重化星形以太網(wǎng)絡，過程層網(wǎng)絡按電壓等級設置，10kV不設置過程層網(wǎng)絡。除保護直采直跳外，其余SV、GOOSE組網(wǎng)傳輸，220kV 及110kV GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)合并設置，采用雙重化星形以太網(wǎng)絡。220kV、110kV、主變各側采用智能終端+常規(guī)一次設備方式實現(xiàn)一次設備智能化，智能終端就地安裝在各間隔智能控制柜內。

4 母差失靈保護特點

該變電站220kV繼電保護裝置按照雙重化原則，因雙母雙分段接線原則按雙母線對待，因此220kV母差需配置4套母線及失靈保護，即如圖2所示A段按雙母接線配置兩套母差及失靈保護，B段也配置兩套母差及失靈保護。每套母線保護有一個大差（區(qū)內故障判別元件），兩個小差（故障母線選擇元件），在母差保護中將分段1、分段2分別看作A、B段母線上的饋線開關。

各元件TA（電流互感器）的極性一致，母聯(lián)TA 的極性按國網(wǎng)標準版要求靠I母側，在A、B段母差保護中分別對應I母或Ⅲ。對于分段開關，如果有兩組電流互感器，則交叉分別接入兩套裝置，這時不存在分段死區(qū)問題，如果只有一組互感器，則存在死區(qū)問題。分段TA的極性同各該段母線上各饋線開關TA的極性。如圖3所示。

圖3 雙母雙分段接線TA極性圖

雖然雙母雙分段接線方式的母線失靈保護可按兩套雙母接線母線保護進行分析，但有一點不能忽視，那就是分段開關分別作為A、B段的聯(lián)絡開關，若分段開關死區(qū)故障或開關失靈時，將涉及到A、B段的母線保護，如母差保護虛端子的連接原理圖。

雙母雙分段接線分段開關死區(qū)故障與母聯(lián)開關相比要復雜，母聯(lián)開關死區(qū)故障只涉及本套母差保護，而分段開關的死區(qū)故障要另套母差保護配合，分段開關斷開50ms后封分段開關的SV輸入，由于分段開關SV輸入要接入另套母差保護的大差和小差回路，所以分段開關斷開了，其另套母差保護大小差都不計入分段開關的電流。

雙母雙分段接線分段開關失靈和母聯(lián)開關相比，母差保護的動作行為也有很大區(qū)別，母聯(lián)開關失靈后，在本套母差保護中完成完成封鎖母聯(lián)SV輸入，啟動另外一段小差回路，切除無故障母線上的所有開關，但是分段開關失靈后，需要另套母差保護配合，才能將母線故障從系統(tǒng)中切除，因此A段母線保護中分段失靈動作的虛端子接至B段母線保護，作為B段母線保護的分段失靈的啟動判據(jù)，同理B段中分段失靈動作虛端子接至A段母線保護，這樣可有選擇性的切除母線故障。

5 結語

雙母雙分段接線方式相對其它母線方式有著明顯的優(yōu)點，可以提高供電的可靠性，能有選擇地切除故障母線。文中總結了雙母雙分段智能變電站母差保護的特點，介紹了TA極性以及A、B段母差保護虛端子接線原理圖，為智能化雙母雙分段變電站提供運行調試經(jīng)驗。在雙母雙分段智能變電站應用方面還有許多值得研究和探討的地方，有待于不斷地完善。

作者簡介：尹士平，男，技師，從事變電運行管理工作；李勇，男，技師，從事變電運行管理工作；唐建華，男，技師，從事繼電保護工作；皮志勇，男，工程師，高級技師，從事輸電運行管理工作。