浅谈220kV母联（分段）备自投装置的基本原理及运维注意事项
摘要：随着电网规模的发展，系统潮流日益加重，电网结构越来越复杂。为了保证电网安全稳定运行，提高电网供电可靠性，对装设220kV备自投装置的需求也越来越高。220kV备自投装置可以实现220kV侧各段母线由于上一级电源故障或其他原因被断开后，能迅速恢复供电，避免关键设备故障导致大面积停电，保障了系统安全运行，保障了电力网架的坚强、稳定，减少设备临时停电对用户的影响，使电网的安全系数大大增加。本文主要分析了220kV母联（分段）备自投装置的基本原理、备自投判断策略以及备自投逻辑，最后详述了运维注意事项、常见各类异常告警及处理方法，为今后类似装置的日常运维提供了借鉴。
关键词：220kV母联；备自投
1.前言
随着电网规模的发展，系统潮流日益加重，电网结构越来越复杂。为了保证电网安全稳定运行，提高电网供电可靠性，对装设220kV备自投装置的需求也越来越高。
如图1.1某500kV变电站有6回500kV出线，4台500kV主变，10回220kV线路。500kV配电装置采用一台半断路器接线，220kV配电装置采用双母双分段接线形式。在加装220kV备自投装置后可以实现220kV侧各段母线由于上一级电源故障或其他原因被断开后，能迅速恢复供电，避免关键设备故障导致大面积停电，保障了系统安全运行，保障了电力网架的坚强、稳定，设备运行水平得到根本性提升，减少设备临时停电对用户的影响，使电网的安全系数大大增加。
图1.1 某500kV变电站系统接线图
2.220kV母联（分段）备自投装置的基本原理
主变跳闸合母联（分段）开关自投功能的基本原理：
某500kV变电站采用的是江苏华瑞泰科技股份有限公司的GFWK-J备用电源自投装置，这个装置可以配置4台主变，可实现主变跳闸合220kV母联（分段）开关自投功能。当任一台主变跳闸，为了避免运行主变过载，备自投装置动作跳开跳闸主变变中开关，按照母联（分段）开关优先级顺序合上备用母联（分段）开关。母线开关按照双母双分段4个母联（分段）开关配置，4个母联（分段）开关按照“投入优先级”定值（1-4）合闸，定值越小的优先级越高，优先合。当发出合闸命令后，装置判出合闸的母联开关在合位，且其两侧母线有压后，装置判自投成功，不再合其他可备投母联（分段）开关，否则按照顺序合到最后优先级可备投母联（分段）开关为止。合母联开关可以分为检无压合闸和检同期合闸两种，检同期合闸要满足电压差和相角差的条件。
220kV等级变电站母差保护CT极性的探讨
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摘要:母线是电力系统最重要的元件之一，母线一旦故障，接在母线上的所有电气设备都要停电，从而直接影响电力系统的安全稳定运行，因此必须选择适当的母线保护方式。本文主要针对220kV等级变电站母差保护CT极性进行分析。
为双母线接线，如主接线二次母线差动回路的接线时，必须有相应的开关，母线差动保护的方法有两种:第一种方法，母线隔离开关辅助触点开关电路元件母线过程，电流互感器二次回路的开关。另一种方法是手动切换到相应的母线差动电路开关元件母线电流互感器二次回路的过程。切换，以确保在正常操作期间，接收基回路差动电流接近零[1]。
1 220kV的母线差动保护
当220kV总线耦合器开关，开关220kV或110kV旁路工作母线，备用总线或110kV母线，备用母线分成不同期的独立系统时，母差保护应停用;当利用发电机变压器组对母线电气设备零升压或用电源开关向空母线冲击合闸时，母线差动保护应停用;母线差动保护交流电流回路的操作应该是短期的，母线差动电路的工作或检查应停用母线差动保护;母线差动保护装置失灵时，应停用。新的线路在进行第一次送电前要注意停用母差保护。快速阻抗母差保护动作，有以下几个特点:1)双总线并行运行，一组总线上的故障，在任何情况下，有选择性的保护。 2)双总线并行运行，两组母线连续出现故障时，保护装置能相继跳开两条母线上所有连接开关。 3)双总线并行操作可以自动适应的总线连接元素的位置，保护误动的变化过
程中的变化，不会造成的电流互感器开放。 4)充电合闸保护改正总线上的故障，考虑安装一个专门的母线充电保护。 5)交换总线故障保护的过程中，可以纠正行动。 6)适应的电流互感器变比不一致[2]。 2 220kV变电站母线差动保护的CT极性
(1)单母线完全差动保护。母线完全差动保护是母线连接元件的所有访问的差分电路中，与母线连接的每个元件上都装有变比相同的电流互感器，按环流法原理将其连接起来。所有的电流互感器的次级绕组相同极性的端子彼此连接，然后接入差动继电器。在正常运行时或母线外部故障时，流入的电流的母线电流和流出总线和为零，差动继电器不能启动;当总线发生故障时，流入差动继电器的电流为所有连接元件的短路电流之和，差动继电器动作，切除母线上所接的所有元件。(2)相母线差动保护。为了确保可靠性，必须逃脱母线保护的最大不平衡电流的外部短路。当母线连接元件，不平衡电流，可以很容易地导致故障的保护。电流相位比较的基础上的每个连接元件的电流相位变化来区分内部和外部故障总线差动保护。无论母线连接的元素数，外部短路或正常操作中，电流差动继电器的电流相位差180?的流入和流出，内部故障时，所有的电流相位的各元素的几乎是一样的。相比较，可以提高母线差动保护的灵敏度，减小不平衡电流的影响。(3)双母线连接元件是固定的完全电流差动保护。双母线运行的同时，按照一定的要求，引脚和电源支路固定连接的两条母线上，这种连接方式称为固定连接的总线。固定连接母线电流差动保护。当任何一个总线出现故障时，保护应只切除该母线所连接的元件，另一母线仍可继续运行;而当运行的双母线固定连接方式被破坏后，该保护无选择性地将两条母线上所接元件全部切除。相比较母线差动保护的母线主电网断路器主要用于比较两个电流相量的方向元件，引入的电流的量是每个连接元件的电流母线的相对量，即差电流。去除故障的总线，由相位比较器的动作方向分量的差动电流继电器的动作时，保护动作是有
220kV 线路保护配置及运行方式
概况
220kV 踏九线线路保护装置由两套独立的、配置相同保护功能的保护装置组成。两套装置配置了
光纤差动保护、零序保护、距离保护。两套装置都带有重合闸功能，其中 2 号保护装置单相重合
闸启用。
光纤差动保护
输电线路保护采用光纤通道后由于通信容量很大所以往往做成分相式的电流纵差保护。输电
线路分相电流纵差保护本身有选相功能，哪一相纵差保护动作那一相就是故障相。输电线路两侧
的电流信号通过编码成码流形式然后转换成光的信号经光纤输出。传送的信号可以是包含了幅值
和相位信息在内的该侧电流的瞬时值，保护装置收到输入的光信号后先转换成电信号再与本侧的
电流信号构成纵差保护。
纵联电流差动继电器的原理
I CD
3
1 2
K=0.75 K=0.6
I 0dz
I
dz
I f
许继差动特性 四方差动特性
本装置差动保护由故障分量差动、稳态量差动及零序差动保护组成。
差动保护采用每周波 96 点采样，由于高采样率，差动保护可以进行短窗相量算法实现快速
动作，使典型动作时间小于 20ms。故障分量差动保护灵敏度高，不受负荷电流的影响，具有很强
的耐过渡电阻能力，对于大多数故障都能快速出口；稳态量差动及零序差动则作为故障分量差动
保护的补充。
比例制动特性动作方程如下：
. .
I M I I
N CDset （3） .
I . . .
M I K I I
N M
N
（4）
*****************************************************************************
讲解例子
I
d
E
S M I
M I
N
N E
R
TA TA K
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(a) 系统图
I
qd
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(b) 动作特性
E
S M I
I N
M N E
R E
S M I
I N
M N
第３４卷第２期 水电站机电技术
２０１ １年４月 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｖｏｌ－３４ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１１ ３１
一起因雷击导致２２０ ｋＶ母线失灵保护动作的原因分析
苏有权
（东北电网公司太平湾发电厂，辽宁丹东１１８０００）
摘要：继电保护装置正确动作是保证电网安全稳定运行的关键，尤其是特殊原因导致母线失灵保护动作，更需要
准确快速地查清动作原因，以最快的速度恢复电网运行。介绍了太平湾发电厂长甸电站一起因２２０ ｋＶ线路遭受雷
击导致母线失灵保护动作跳闸的故障原因的分析及处理经过，查明了故障原因并提出了防范措施。因雷击线路而引
起母线失灵保护动作跳闸的先例并不多见，这一故障的分析处理可为类似的保护动作分析提供借鉴。 关键词：雷电；失灵保护；动作；分析
中图分类号：ＴＭ７７４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５３８７（２０１１）０２—００３１—０４
０引言
长甸是朝鲜水丰电站的扩建工程，坐落于辽宁
省丹东市境内，隶属于东北电网有限公司太平湾发
电厂。长甸电站同朝鲜的水丰电厂隔江相望，距下游
的太平湾电站２９ ｋｍ，电站共有２台７５ Ｍｗ混流式
水轮发电机，总装机容量１５０ ＭＷ，在东北电网中承
担调峰调频和事故备用任务。
２００９年１０月１６日，长甸电站发生了一起因
２２０ｋＶ线路遭受雷击而引起２２０ｋＶ母线失灵保护
动作跳闸的故障，因故障原因特殊，给分析查找故障
原因及故障处理带来了很大的难度。本文详细介绍
了故障原因的查找分析经过，并提出了相应的防范
措施，以防止类似故障重复发生，保证电网安全稳定
运行。
１故障前长甸电站设备概况
１．１ ２２０ ｋＶ设备情况
长甸电站变电站２２０ ｋＶ系统为双母线接线，共
有三回２２０ ｋＶ线路（长平线、水长线、长凤线）接入
辽南系统中。变电站内所有２２０ ｋＶ开关均为北京
