220 kV變電站繼電保護改造中存在的問題及解決措施

李 挺

（國網四川省電力公司廣安供電公司，四川 廣安 638500）

0 引 言

220 kV變電站繼電保護可對變電站運行潛在安全隱患予以及時發現，并采取相應的控制措施，有效規避對變電站運行效果的不利影響。220 kV變電站中，繼電保護發揮核心作用，所以要高度重視處理繼電保護故障的重要性。

1 工程項目簡介

某變電站220 kV，選擇使用了雙母線帶旁路接線的方式，如圖1所示。

圖1 變電站220 kV主接線圖

由圖1可知，220 kV出線有5回，且主變有兩臺。在此工程項目中，更換了達到使用年限的220 kV母差保護以及線路保護，并將全新安裝的220 kV獨立母聯過流保護以及同等級電壓合理地設置在并列切換的位置。改造過程中，為確保遷移改造期間設備運行的安全性，決定建設全新電纜溝，使用全新端子箱，對改造后二次電纜進行敷設，并在設備停止服役前對通信系統等進行安裝與調試，進而根據計劃要求輪停220 kV設備，按照次序依次遷移各保護設備[1]。

2 220 kV變電站繼電保護改造存在的問題

通過對此220 kV變電站的多次現場考察，結合其存在問題綜合分析改進方案。因為工作內容是改造原有變電站，所以改造期間一定要確保既有設備運行正常。存在的問題集中表現在如下4個方面。

第一，運行規程內容中明確規定，電氣主設備運行需處于保護狀態，所以改造期間要合理采用相對應措施，以免既有保護裝置在運行期間喪失直流電源。因現場的空間有限，所以繼電器室內剩余位置只能夠將全新直流屏裝置放置其中[2]。在此情況下，要將既有直流屏拆除后開展后續工作。拆除前，要求實現直流負荷轉接的目的。

第二，各項子系統保護改造，會涉及關于電壓保護的問題，一般包括復合電壓閉鎖過電流保護和距離保護等。要先改造電壓互感器，實現轉接設備攜帶連接線的目標，以免沒有接受改造的保護裝置喪失電壓，或者電度表無法計量。實際工作過程中，要針對電壓保護壓板展開投退操作處理[3]。

第三，由于要將主變壓器改造成雙套電量保護模式，所以原有的220 kV與110 kVPT二次線圈繞組并不充足。需要將其他一組保護線圈增加其中。結合規范具體要求，可選擇使用不同二次線圈，并應用于雙套電量保護電壓中。在此情況下，要求對PT加以更換，以確保與實際需求相適應。

第四，為確保電網運行的安全性與穩定性，必須充分發揮母差保護的重要作用。對母差保護改造期間，需合理采用相應的措施，盡可能規避保護誤動或者拒動現象的發生。

3 220 kV變電站繼電保護改造措施

3.1 轉接直流負荷方面

直流負荷轉接的過程中，需遵循的基本原則集中體現在如下3個方面。（1）設備區域內部直流電源不含有控制保護電源，所以應選擇短時間停電轉接方式。（2）針對繼電器室內控制保護屏，需選擇不停電轉接方式。（3）對于個別的負荷，要借助帶電作業轉接的方式。

由于原有的控制母線位于中央信號屏中，且兩端均與兩路電源連接，即1、2控制母線電源，且全部保護裝置的操作回路電源以及保護裝置電源均與控制母線連接。在此情況下，只要在全新直流屏分別接入1、2控制母線電源即可。轉接直流負荷步驟流程如表1表示。

表1 轉接直流負荷流程

通過5個步驟的操作，即可完成控制母線電源轉接工作，且信號母線直流轉接方案和控制母線轉接的方案一致。剩余直流電源則可借助短暫停電的轉接方案完成改造。全部直流負荷轉接完畢后，即可將既有直流屏交流進線開關、蓄電池開關與上級交流配電柜開關等斷開處理，將既有系統內蓄電池以及配電柜拆掉，提供必要的盤位。

3.2 110 kVPT現場改造

綜合考慮工程項目現場的狀況發現，各110 kV饋出線路都設置了距離保護裝置，各主變范均配置了符合電壓閉鎖過電流保護裝置[4]。因此，要求改造過程中，保護裝置需具備電壓，以免有關電壓的保護被強制性退出。可對全新的PT進行更換，隨后在對各饋出線路進行改造時與全新PT連接。為規避改造過程中計量裝置與保護裝置電壓喪失，需采取相對應的措施。可將110 kVPT作為主要案例進行分析，主要措施包括6個方面。

（1）對110 kV母線電壓進行適當調整，以保證電壓大致相同，且2、3號主變壓器的檔位是相同的.

（2）將范110母線聯絡斷路器閉合.

（3）將范110東西母線PT二次并列的開關進行閉合處理。

（4）將西母PT出現熔斷器進行斷開處理。

（5）將西母PT一次隔斷道閘實施斷開處理。

（6）將110 kV西母PT的地刀閘進行閉合處理。

操作完成后，即可對110 kV西母PT實施針對性的檢修，但不應喪失其二次電壓。當全新PT完成安裝后，應根據具體的規定要求開展密封試驗以及微水試驗，并與二次線進行連接。需注意，在新PT充電的過程中，要保證母線騰空，借助母聯充電保護的方式，使西母獲得充電。在此基礎上，要保證全新PT二次線和并列裝置是相互連接的，并由其上方引出臨時電纜，并聯既有PT二次線[5]。此時，因既有PT二次線西母和東母的運行處于并列狀態，要求在并聯連接前對相序進行必要地核對。在并聯成功的基礎上，即可實現PT電壓母線的并列化運行。可將東西母的PT二次并列開關進行斷開處理，最終達到PT二次解列的目標。對西母饋電回路進行改造的過程中，需要將全新的電壓母線接入到二次電壓中，并將原有的母線及時拆除。

3.3 母差保護方面

為實現保護誤動預防的目標，需在實際改造過程中，提前申請將母差保護退出。特別是220 kV母差保護，要將其啟動失靈保護予以退出處理。對各回路進行改造的過程中，要在母差保護裝置中接入差動電流二次線，并在調試后確定一切正常，然后投入實際應用。

4 結 論

220 kV變電站二次保護改造期間，為確保其余設備運行狀態正常，需在總結與歸納的基礎上，合理制定應對的措施，提高改造的質量與效果。