500 kV非典型斷路器接線的母線保護(hù)接線設(shè)計

王昆新，錢迎春

（1.中國能源建設(shè)集團云南省電力設(shè)計院有限公司，昆明 650051；2.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司，昆明 650011）

0 前言

變電站500 kV主接線普遍采用3/2斷路器接線[1-2]，裝設(shè)2段母線，每段母線配置2套母線保護(hù)[3-4]，每套母線保護(hù)對應(yīng)接入每段母線上邊斷路器的交流電流，以及失靈起動回路、跳閘回路[5-6]。

云南電網(wǎng)某變電站500 kV主接線采用3/2斷路器，2段母線的典型接線，變電站運行多年后，因負(fù)荷發(fā)展需要而進(jìn)行擴建，受制于場地條件以及GIS擴建條件等因素的限制，最終只能在與已有變電站場地相距約2 00m的地點進(jìn)行變電站擴建，新增2段母線，3/2斷路器接線成為有4段母線的非典型接線，新增的每段母線都需要配置母線保護(hù)，而且新增母線保護(hù)接線需采取非常規(guī)接線，才能適應(yīng)非典型主接線的要求，保證電網(wǎng)的安全運行。

1 非典型的500 kV主接線

某變電站500 kV主接線采用3/2斷路器，2段母線的典型接線，為滿足負(fù)荷增長的需要，需擴建2臺主變，6回500 kV出線，220 kV出線，以及其它設(shè)施，受原有變電站GIS擴建條件的制約，現(xiàn)有和擴建母線間的聯(lián)絡(luò)線兩端沒有裝設(shè)斷路器，聯(lián)絡(luò)線一側(cè)接入了現(xiàn)有側(cè)相應(yīng)的線路串，另一側(cè)直接接入新建側(cè)，形成圖1所示的500 kV主接線。

圖1 500 kV主接線

2 500 kV主接線母線保護(hù)新型接線

基于3/2斷路器接線，任意一段母線故障，母線保護(hù)動作跳開與故障母線相連的邊斷路器，不會使任何連接元件停電的優(yōu)點，將聯(lián)絡(luò)線等效為新建母線的一部分,聯(lián)絡(luò)線不裝設(shè)保護(hù)，新建母線裝設(shè)母線保護(hù)[3-4]，聯(lián)絡(luò)線故障，由新建母線的保護(hù)切除，同時新建母線的各邊斷路器就近接入新建母線保護(hù)，可以避免因接入現(xiàn)有母線保護(hù)連接電纜長度長，電流互感器（CT）負(fù)擔(dān)[5]較重的不利影響，保證母線保護(hù)的選擇性、可靠性[3]。

新建母線保護(hù)在滿足電網(wǎng)對母線保護(hù)選擇性、可靠性[3]要求的前提下，打破邊斷路器做為1個單元接入母線保護(hù)的常規(guī)接線[5-6]，將聯(lián)絡(luò)線間隔的邊、中斷路器等效為一個單元接入新建母線保護(hù)。

2.1 母線保護(hù)電流回路

將母線聯(lián)絡(luò)雙回線任一回線做為一個單元接入相對應(yīng)段新建500 kV母線保護(hù)，為此，將聯(lián)絡(luò)線現(xiàn)有側(cè)邊、中斷路器的電流以和電流形式接入新建母線保護(hù)（見圖2）。

圖2 聯(lián)絡(luò)線1、2接入新建母線保護(hù)電流回路圖

2.2 母線保護(hù)斷路器失靈起動回路

將聯(lián)絡(luò)線邊、中斷路器失靈起動接點并聯(lián)，接入新建母線保護(hù)的失靈起動回路（見圖3）。

圖3 聯(lián)絡(luò)線1、2接入新建母線保護(hù)失靈起動回路圖

2.3 母線保護(hù)跳閘出口

新建母線保護(hù)跳閘出口分別接至聯(lián)絡(luò)線邊、中斷路器的跳閘回路（見圖4）。

圖4 新建母線保護(hù)接入聯(lián)絡(luò)線1、2跳閘回路圖

通過以上3點完成一回聯(lián)絡(luò)線作為母線保護(hù)一個單元的接線。此外，新建母線保護(hù)接入新建母線上各邊斷路器的交流電流、以及失靈起動回路、跳閘回路，完成新增母線段的母線保護(hù)設(shè)計接線。

3 非典型500 kV主接線母線保護(hù)動作

3.1 新建母線段母線保護(hù)

1）任一回聯(lián)絡(luò)線故障，接入母線的母線保護(hù)動作，斷開聯(lián)絡(luò)線現(xiàn)有側(cè)的邊、中斷路器，以及聯(lián)絡(luò)線所接的新建母線上的邊斷路器，切除故障，不影響新建母線各串上出線或者主變的運行，體現(xiàn)出3/2斷路器接線的優(yōu)點。

2）新建母線故障，新建母線保護(hù)動作，跳開新建母線上的邊斷路器，以及聯(lián)絡(luò)線現(xiàn)有側(cè)的邊、中斷路器，保障變電站的安全運行。

3.2 現(xiàn)有母線段母線保護(hù)

1）任一回聯(lián)絡(luò)線故障，屬現(xiàn)有母線保護(hù)范圍外故障，現(xiàn)有母線保護(hù)不動作。

2）現(xiàn)有母線段故障，現(xiàn)有母線保護(hù)動作，跳開現(xiàn)有母線上的邊斷路器，保障變電站的安全運行。

4 非典型的500 kV主接線運行注意事項

聯(lián)絡(luò)線現(xiàn)有側(cè)邊、中斷路器分別裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)，失靈保護(hù)電流判別元件接入電流互感器，聯(lián)絡(luò)線故障，邊斷路器拒動（失靈），失靈保護(hù)起動現(xiàn)有母線段的母線保護(hù)，跳開母線上的邊斷路器。聯(lián)絡(luò)線現(xiàn)有側(cè)邊、中斷路器的電流以和電流形式接入新建母線保護(hù)，當(dāng)聯(lián)絡(luò)線故障，新建母線保護(hù)動作，邊斷路器斷開，中斷路器拒動，在邊斷路器失靈保護(hù)電流判別元件回路中的電流互感器將出現(xiàn)汲出電流[5,8]，邊斷路器失靈保護(hù)電流定值的整定計算應(yīng)考慮汲出電流的影響，防止斷路器失靈保護(hù)誤起動。

5 結(jié)束語

針對本工程擴建形成的500 kV非典型3/2斷路器接線，在擴建的母線上裝設(shè)了兩套新的母線保護(hù)，同時將聯(lián)絡(luò)線間隔的邊、中斷路器作為一個等效單元接入新建母線保護(hù)，而沒有采用將邊斷路器做為一個單元接入母線保護(hù)的常規(guī)接線。該設(shè)計方案滿足了電網(wǎng)對整個變電站母線保護(hù)選擇性、可靠性的要求，保證了電網(wǎng)安全運行。