浅谈220kV母线保护双重化改造

220kV丰顺站220kV母差及失灵保护双重化改造技术探讨摘要：针对广东电网运行的双重化配置220 kV线路保护、主变保护与单重化配置220 kV母线保护之间的联系，分析了断路器失灵启动220 kV母线保护原理。

根据南方电网220 kV继电保护标准化设计工程应用规范及反事故措施，结合220kV丰顺站实际情况，提出了220 kV母差保护双重化改造的方案。

关键词：母线保护；双重化；改造；失灵。

0引言变电站和发电厂的母线是电网的重要组成部分，它起着汇总和分配电能的枢纽作用。

保证母线安全可靠运行对保证整个系统安全稳定运行以及提高供电可靠性和供电质量具有十分重要的意义。

220kV丰顺站220kV电压等级的线路保护、主变电气量保护人全部实现了双重化配置，仅220kV母线保护为单套配置，不符合电网对安全稳定运行的发展要求，不符合《广东省电力系统继电保护反事故措施》要求。

1220 kV母差保护单重化配置的弊端在我国220 kV系统保护采用近后备原则：单套母差、失灵保护的220 kV母线，当220 kV母差保护正常运行时，可实现近后备保护功能，但220 kV母差保护因缺陷退出运行或计划检修时，只能采取远后备保护方式。

此时，需将所有220 kV出线对侧变电站的线路保护灵敏段时间定值临时改为0.5 s，以保证母线故障能以较短时间切除故障，引起变电运行操作工作量大大增加，许可变电检修工作票推迟，有效工作时间大大缩短，同时也不利于快速切除母线故障。

2 220 kV线路保护新老设计标准对比图1改造前220 kV线路失灵启动回路原理图2.1原设计标准线路断路器失灵启动原理失灵判别元件配置在线路保护屏中，接入本间隔二相电流如图1所示，断路器失灵启动原理为:单相故障失灵判别元件TJA （TJB、TJC）动作不返回，且第一(二)套线路保护TJA （TJB、TJC）动作不返回，按相启动母线失灵保护;相间故障时失灵判别元件TJS动作不返回，且三跳TJQ或永跳TJR接点动作不返回，启动母线失灵保护。

分析220kV母差保护双重化改造方案程丹摘要：某变电所在开展技术改造工作，现有220kV的双冲母线的接线，线路属于专用线，线路出线数为9，有三台主变压器规格为1lOkV，同样采用双母线的方式，出线数为12，现在为了增加供电能力，保障设备的可靠性，要对220kV的变电站进行母差的技术改造。

本文就对具体的改造方案展开分析，希望能够提供参考价值。

关键词：220kV；母差保护；双重化；改造方案1技术改造方案的确定为保障母线不失去电路保护，在220kV母差保护检修维护的时候，不改动母线差动保护装置，同时保障系统的稳定性。

对母线保护实现双重化保护安装。

根据我国有关变电设备的的规定变电继电器有着明确的技术规定：第-，当母差保护与失灵保护重叠线路出口时，建议采用两套的保护措施，就是为断路器设计两个跳闸线路装置。

第二，母差保护的继电器和闸刀触电，以及相应的回路装置应该相互独立，互不影响。

同时辅助变流装置和其他的-些电路保护装置都能独立的工作。

第三，在安装时注意母差保护装置与互感电流器进行两次的绕组处理。

防止电路保护异常。

第四，因为电路的断路器失灵保护是-种备用的电路保护装置，-般不会发生作用，但如果不小心对其处理失误将造成严重后果，因此不适应两重保护的方案。

该变电所设备为BP-2C的母差保护，工作特点就是电流回路与绕组相互独立，闸刀位置也相对独立。

同时母线运行不受其他的干扰。

电流器能正确的纠正闸刀的错误，失灵保护相应时间快小于15毫秒，同时各组跳闸回路只会启动-组。

现在要对其进行技术改造和升级，就要把正在运行的母差保护关闭，让其增加解除复压的功能。

所以需要把所有电器设备和回路核查清楚，并把220kV母差保护改装在第-线圈上，同时升级各个电流回路的控制。

同时让第二套线圈的具有母差保护。

以及拥有控制线路的信号的能力。

第二母差保能够对第二线圈的跳闸线圈工作。

2技术改造的相应技术难点及措施母线是变电所的核心元件之-，在实际使用时输电线的故障要很多，母线故障的概率较低，但是母线在变电工作中有着重要的意义，所以不能忽视母线的故障。

蒋政，王聃，赵栋（国网嘉兴供电公司，浙江嘉兴314013）【摘要】通过对220kV母差保护双重化改造工作中二次回路的设计、保护功能的配置以及现场实际施工中的一些细节问题的提出和解决，来阐述如何做好220kV母差保护双重化改造工程质量的控制和管理。

【关键词】双重化；母差保护；二次回路；保护功能配置【中图分类号】TM77【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）09-0225-02引言浙江省大部分220kV变电站中母差保护目前都是单套配置,但是根据‘国家电网公司十八项电网重大反事故措施“等文件要求,对双母线和双母单分段接线,应配置两套都具备失灵㊁差动㊁死区等功能的保护㊂相对于单套配置,双重化配置除了可以防止其中一套保护失去功能时有另一套保护对母线进行保护外,还有利于实现对母差保护进行定期的停电校验消缺工作㊂母差双重化改造工作涉及间隔多,回路复杂,危险点多,是一项难度较高的工作,做好改造中一些技术难点的控制与管理就显得尤为重要㊂1双重化母差保护二次回路设计上需要注意的问题按照‘浙江电网220kV母线保护设计标准“规定,母线保护双重化改造后,两套母线保护的直流电源㊁电流电压回路㊁开入开出回路均应互相独立,各自对应于其线路或主变保护㊂CT二次绕组接线应满足母线保护与线路保护之间具有交叉保护区域的要求㊂母线保护双重化改造一般不对原有保护的CT二次绕组进行调整㊂当CT二次保护级绕组数量在4组及以上时,可将原备用二次绕组用于新的母线保护,母线保护应尽量采用独立的CT二次绕组㊂1.1失灵回路的双重化设计单套母线保护配置的情况下,失灵回路判别元件配置在线路/主变保护屏中,该装置需要接入本间隔三相电流㊂动作回路如图1所示,两套保护动作接点并联后串接入失灵判别装置,当线路/主变保护动作后,失灵装置检测到开关有电流流过,则启动母线失灵保护㊂而双重化设计后,每套线路保护或变压器保护一一对应各启动一套失灵保护㊂线路支路应设置分相启动失灵开入回路,变压器支路应设置三相跳闸启动失灵开入回路,电流判别功能应由母差保护完成,如图2所示,每套线路/主变保护动作接点直接接入对应的母差保护㊂1.2远跳及停信回路的双重化设计单套配置远跳/停信回路通过永跳接点重动一个中间继电器(该继电器使用切换于第一㊁二组控制电源产生的第三组控制电源),利用该重动继电器提供的两付接点开出给两套线路保护实现功能,一旦该重动继电器失电就会失去远跳功能,无法实现完全独立的双重化功能㊂而双重化设计后,利用母线保护第二组跳闸出口一一对应做为线路保护的远跳开入,实现了双重化的要求㊂1.3电流回路的双重化设计双重化设计后,每套母差保护对应一组CT绕组,往往是一套母差保护选用原有的母差CT绕组,而另外一套则需要选择备用的保护级CT绕组,绕组的选择要注意与线路保护㊁主变保护等存在一个交叉的保护区域,以防止出现死区的情况,若备用CT绕组都已经用完,在不考虑更换CT的情况下,可以考虑将录波器电流回路转接,或者可将母差保护的电流回路串接于保护用电流回路中,这种情况就需要明确接地点,例如母差电流回路串接在主变保护回路的情况,母差大电流屏的母差侧接地作为母差的保护接地,而要注意的是母差电流要串接在主变保护差动电流回路后(差动回路电流在主变保护屏内接地),而不能串接在主变后备保护电流回路后(后备保护电流回路在端子箱接地),那么主变差动电流回路SD端子保护侧的接地则不仅可作为主变差动回路的接地也可作为停用母差时母差CT侧的接地,而主变差动电流回路的SD端子CT侧接地作为停用整个电流回路时的CT侧的接地㊂2双重化母差保护在功能配置上应注意的问题2.1对于母联手合接点开入的要求双套母差配置时要求有母联充电死区保护,母线保护应能自动识别母联(分段)的充电状态,合闸于死区故障时,应瞬时跳母联(分段),不应误切除运行母线㊂根据功能逻辑需要母联保护提供两付手合接点给两套母差保护用于启动该功能,图1单套母差的失灵回路配置图2双套母差的失灵回路配置同时,由于当母差保护长时间感应到手合接点开入会启动报警,因此这就要求母联保护提供的手合接点能瞬时复归,而不能采用手合保持继电器KKJ 的接点,目前一般采用外接一个中间继电器,将其并接在KKJ 上(如图3),动作后开出所需的手合接点㊂2.2母差保护与主变保护在跳闸回路配合上的要求原有老的母差保护由于功能原因可能未配置联跳主变三侧出口的功能,而联跳主变三侧功能的缺失会导致如图4所示问题,当I 段母差保护动作,若#l 主变220kV 断路器拒动,大系统2通过#2主变㊁110kV 母联断路器㊁#1主变形成的通道向220kV 正母线的故障点持续注入短路电流,主变110kV 复压过流保护动作,第一时限延时跳l10kV 母联断路器,故障点才被隔离,短路电流已对#1主变㊁群2主变冲击很大,并损失110kV 正母线全部负荷,存在较大存在安全隐患㊂因此新的双重化母差保护每套都要由软件实现母线故障母差动作而主变220kV 开关失灵时的联跳判别逻辑(经失灵流元件闭锁,并经失灵延时)㊂对各主变支路,母差保护应分别提供一路联跳出口㊂该联跳出口应由独立继电器驱动,不得与主变跳闸出口共用继电器,母线失灵保护动作仅驱动跳闸出口,不应驱动该联跳出口继电器㊂3施工过程中应该注意的一些问题3.1母差电流回路接地的要求根据‘标准化设计“的要求,母差大电流试验屏上的接地需要满足：母差CT 侧的接地应在SD 端子上接地,可采用并接的方式,但注意要首尾同时接地,形成环形接地回路,而保护侧接地要在大电流屏的端子排上依次分别单独接地,不能采用并接的方式㊂3.2停电搭接工作中需要注意的问题在以光纤差动作保护为主保护的线路保护停电接入母差保护时,需要特别注意运行状态,严格防止出现本侧开关冷备用而对侧开关依旧运行的状态㊂以RCS-931系列保护为例,高阻接地时,远离故障侧保护感受到的故障电流过小无法启动保护,导致光差保护无法动作,仅能依靠延时很大的零序后备段动作切除故障,因此保护装置设置了后备保护动作联跳对侧的逻辑,使得近故障处后备保护快速动作后能同时联跳对侧开关,切除故障㊂若在搭接工作中本侧开关处于冷备用而对侧开关依旧运行,本侧传动试验时就会启动该联跳功能,导致对侧开关跳闸,因此,停电搭接工作一定要先确认好两侧开关及保护状态是否满足工作的需求4新增一套母差保护的改造方式220kV 母差保护双重化改造,若只是增加1套新国标母差保护屏及大电流切换端子屏,而其他运行二次设备不改造,则必须改动站内220kV 线路㊁主变保护的相关二次回路接线㊂如果是在原失灵启动回路中取消第二套保护动作回路,将其改接至第二套母差保护中,优点是第一套线路保护失灵电流回路不改动,二次回路改接简单；缺点是第一套母差保护失灵判别元件在第一套线路保护中,第二套母差保护失灵判别元件在第二套母差保护中,回路原理不同㊁二次回路不同㊁运行操作不同,不利于运行㊁检修安全㊂而将第一套线路保护的失灵装置取消,如标准化设计要求两套失灵保护独立,电流判别在母差保护内实现,则其优点是回路简单,原理清晰,缺点是需要旧的母差保护具有分相失灵功能㊂主变保护需将第二套动作接点单独改接至第二套母差保护；或者启用失灵保护启动装置的第二组动作接点,与主变第二套保护动作接点串接输入第二套母差保护㊂2套主变保护的解除复压闭锁接点一一对应分别接入2套母差保护装置㊂若主变无联跳功能,则最好能改造主变保护,以防止出现2.2所示问题㊂5结语220kV 母差保护双重化改造涉及面广㊁工作量大㊁技术难度高㊁二次回路复杂㊁安全风险高,实施前需要制定完整㊁详细的施工方案,针对各地区的实际情况不同,解决方案也会存在差异㊂本文主要针对本地电网的实际情况,通过对母差双重化改造中几个技术难点的阐述,望能对即将大规模开展的220kV 母差保护双重化改造起到参考作用㊂参考文献[1]杜浩良.主变220kV 断路器失灵保护的改进.浙江电力,2008,27(5)：50~53.收稿日期：2016-3-30作者简介：蒋政(1985-),男,工程师,本科,主要从事继电保护工作㊂图3母联手合接点回路设计图4变电所主接线。

浅谈220kV变电站主变保护双重化保护实施摘要：我国新技术在不断发展，而自动化、数字化技术也在不断兴起。

在建设220 kV变电站的主变保护系统的时候，其中双重化保护技术的重要的技术，因此怎样设计双重化保护就是我们目前所要重点研究的问题，从而才可以保证系统可以安全的运行。

本问对220 kV变电站主变保护的双重化保护进行了分析，希望可以为电力系统的安全运行提供参考。

关键词双重化保护；220 kV；变电站1 实行双重化保护的原理为了保证220 kV主变压器安全，那么对一些重要设备、线路就要设立保护原则，要有两套保护，而且这两套保护要是不同厂家的产品，而对于重要的元件，则要考好后备保护设置。

1.1 二次谐波原理比率制动差动保护此保护就是变压器主保护，其可以反映出变压器内部的高压单侧短路、层间短路故障和短路故障，使用二次谐波制动的原理可以避免在空投变压器的时候，因为励涌流而出现保护误动问题。

在任何一个差动电流超过了差流速断的整定值时，要迅速的在出口动作，进行差流速断保护。

通常情况下都要监视好各个相差流，假如有一个相差流超过了越限启动门槛，那么就要启动差流越限。

1.2 复合电压过流保护此保护是相信元件或是变压器的后备保护，可以将过流启动值配成两段，每一段可以设置不同时限，如果过流保护达到了灵敏度的要求，那么就可以把电压投退控制调整成0，然后退出复合电压启动，这样的配置就是单纯过流保护。

过流保护是有两段定值的，每一段电流、时限、电压都是可以单独整定的。

2 保护配置原则2.1 要有两套独立的主保护220 kV的主变压器要有两套主保护，而且每套保护其后备保护都要完整，而且也要确保两套主保护、后备保护在直流、交流回路上是独立的，在正常运行的时候，最好是同时的投进两套主保护。

这两个主保护要分别的接于电流互感器的两个绕组上，其中第二套保护可以在主变套管、独立电流互感器间切换，在旁路的断路器代替主断路器运行的时候，要把第一套保护切到旁路电流互感器上，而这时就可以停用第二套保护和其后备保护。

220kV母差失灵保护双重化改造实例分析发表时间：2019-01-08T10:45:22.403Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：周妙秀[导读] 摘要：在错综复杂的电网中，一旦发生故障，继电保护快速、灵敏、可靠、选择动作，发跳闸命令至区内断路器，高效可靠隔离故障的，减少故障对电网造成的冲击。

（广东电网有限责任公司东莞供电局东莞市 523000）摘要：在错综复杂的电网中，一旦发生故障，继电保护快速、灵敏、可靠、选择动作，发跳闸命令至区内断路器，高效可靠隔离故障的，减少故障对电网造成的冲击。

然而，断路器可能存在拒动，这时需要断路器失灵保护这一近后备保护进行故障隔离，防止电网事故扩大。

本文针对某地区220 kV裕元变电站的实际情况，就220kV双母线母差保护双重化工程改造进行了分析总结，以供同类改造工程参考。

关键词：母差保护；双重化；工程改造 1 第一章工程概况根据南方电网统一部署。

将某220 kV变电站母差失灵保护严格按照《南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编（2014年）》中220kV 母线应按双重化原则配置要求，拆除220 kV母差老I屏（47P220kV＃2母差保护屏），新装220 kV母线失灵屏（40P220kV母差失灵保护屏），实现母差失灵双重化保护配置。

2 第二章变电站内设备情况 220 kV裕元变电站设备共有主变间隔3个、220kV线路间隔4个、220 kV母联间隔1个。

各间隔名称及保护配置如下。

（1）#1、#2、#3主变间隔配置：保护及高压侧操作回路对应双重化配置。

其中主一保护、主二保护采用的是国电南自型号为WBZ500G的主变保护装置，变高侧操作箱、变中低操作箱及非电量继电器箱采用国电南自型号为FST-31A的操作箱，高压侧断路器失灵启动装置采用的是国电南自型号为DPT530的主变失灵启动装置，在主变的高压侧断路器出现失灵动作时，断路器失灵保护动作跳开相应变高侧断路器，无设计有联跳主变各侧的断路器，可能造成以下两个后果：主变压器220kV侧断路器尚未跳开，因受110kV系统倒送过来的较大的断路器电流冲击而损坏；或者相邻变压器的后备保护达到定值动作切除所属的各侧断路器，造成事故范围扩大。

电网运维Grid Operati o n220kV变电站主变保护双重化保护分析广东电网有限责任公司东莞供电局王小晶摘要：此次研究主要是探讨分析220k V变电站主变保护双重化保护，希望能够为变电站运行提供参考价值。

关键词：220kV变电站；主变保护；双重化保护1220k V变电站主变保护双重化保护原理_____次谐波制动差动保护。

对于变压器来说制动差动保护属于主要保护方式。

通过应用此种保护方式可降低变压器故障率，还可避免出现短路故障、高压侧单项接地短路、匝间层间短路故障。

在空投变压器运行期间励磁涌流极易出现保护误动问题，利用二次谐波制动原理可高效保护变压器。

当差流速段整定值小于差动电流时，在出口位置瞬时动作能够落实差流速段保护|1］。

一般来说，针对相差流实行监视处理，若越限启动门槛低于相差流时可开启继电器，从而落实差流越限启动。

复合电压过流保护。

对于变压器、元器件来说，在启动负荷电压时主要应用后备保护方式以此实现过流保护。

为了保护启动过程必须做好优化配置，主要涉及以下方面：每段遵循不同时限开展设置，在配置过流保护和灵敏度时应保证符合标准规定，以此将复合电压投退控制为“0”。

在设置过流保护时，按照实际需求科学控制电流、电压、时限，更好地保护时限电流。

2220kV主变压器的保护配置原则遵循独立保护原则。

220kV主变压器可应用独立的两套主保护体系，在主保护体系中能够优化配图1主变压器框架置系统后备保护。

对于直流回路、交流回路来说，可保障主后备保护的独立性。

针对正常运行来说，可在相同时间段内投入两套主保护。

通过独立主保护可有效保护电力互感器，确保保护体系中纳入次级保护，全面加强保护效果。

针对第二套主保护来说，可置入到主变套管电流互感器、电流互感器之间，全面保证独立性保护效果，还可以按照实际需求实行切换保护|21。

将断路器应用到旁路时能够代替主断路器，具备显著的保护效果。

在切换第一套主保护时能高效应用旁路断路器将第二套主保护切断，同时能够将后备保护切断。

某火力发电厂220KV母差保护双重化改造介绍张家口发电厂220kV母差保护双重化改造工作概况，改造背景及现状;确立改造原则、危险点，及改造工作的重点难点，制订出改造工作的可行性方案。

标签：母差双重化改造引言张家口发电厂总装机容量8x300MW，升压站为500kV和220kV两个电压等级，220kV系统采用双母线带旁路接线方式，主要接有1号机、沙侯线、沙阎线、四台启动变和两台脱硫变，220kV与500kV系统之间接有联络变压器。

因此220kV母线安全运行与否与母线保护动作的可靠性密切相关。

《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则对母线保护和失灵保护做了详细的规定：1.为确保母线差动保护检修时，母线不失去保护，防止母线差动拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500kV母线以及重要变电站、发电厂220kV母线采用双重化保护配置;2.两套母线差动保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈;3.用于母线差动的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路以及与其他保护配合的相关回路均应遵循相互独立原则按双重化配置;4.断路器失靈保护按一套配置。

同时《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》2 防止系统稳定破坏事故中也有“枢纽220kV厂站母线采用双重化母差保护配置”的规定。

由于张家口发电厂升压站的重要地位，并根据上述规定，为保证电网稳定，需进行相应的220kV母差保护双重化改造。

由于该站220kV电压等级的开关TA 均为6个绕组，为满足母差双重化需保证有一个单独绕组的TA以供第二套母差保护使用。

这就需要正式施工前首先要完成TA情况的统计。

一、改造前后母差保护配置情况该变电站220kV母差保护运行分为三个阶段：第一阶段，从1990年初投运到2000年7月。

母差保护采用母联电流相位比较式电流差动保护，母差及失灵共一面屏，该保护采用电磁继电器方式，倒闸操作时要进行相应的切换，可靠性较差。

于2000年7月改造时拆除。

浅谈220kV母线保护双重化改造摘要：概述了三个220kV变电站的220kV母线保护改造总体方案，结合现有的相关反事故措施要求进行相关回路的整改，现场验收测试相关回路的方法及做好对应的安全措施，最后对相关的问题进行总结探讨。

关键词：母线保护，双重化，改造，反事故措施，现场验收引言母线保护是电力系统继电保护的重要组成保护，下面将从改造方案概述、反事故措施、现场验收及问题探讨进行阐述。

1 改造方案概况三个站共六套母线保护，其中四套运行时间已经超过12年，须更换；另外两套运行未超12年，平时运行良好，可升级改造后继续运行，从而达到满足“每条母线采用两套完整、独立的母线差动保护，并安装在各自的柜内”的要求。

通过升级改造，满足双重化的要求。

2 反事故措施2.1 220kV及以上母线应采用双重化保护配置将原不符合双重化配置技术要求的进行改造，通过表1、表3比较可知，主要有以下两方面：（1）保护配置改成每套母线保护都含有母差、失灵功能；（2）跳闸出口改成每套保护对应一个跳闸线圈。

2.2 保护装置的直流电源插件运行不应超过8年原屏改造的两套母线保护装置，220kV长沙站的运行时间已经七年，220kV兴宁站的运行时间接近九年，结合此次技改更换电源插件。

2.3 为防止保护存在死区，两个相邻设备保护之间应完全交叉；独立的、与其他互感器二次回路没有电的联系的电流互感器二次回路，宜在开关场实现一点接地；主一保护范围应该最大。

改造前的电流组别情况如下：改造前后的电流组别配置及接地点情况如下表：411-线路保护1，421-线路保护2，431-母线保护1，441-母线保护2，一点接地在保护屏；改造后需要将母线保护1、母线保护2的电流组别互换，并将一点接地改至端子箱，从而满足该项反措要求。

2.4 保护装置弱电源不出保护室，以免受干扰。

保护装置弱电源一般指24V电源，一般用于本保护装置的开入。

由于电压低，当信号用长电缆取自户外时，易受干扰。