羅 進(jìn)，姜志剛，王和杰，劉斯佳

（上海市電力公司 檢修公司直流運(yùn)檢中心，上海 201708）

目前，220kV變電站主要采用雙母線接線方式。其靈活性主要體現(xiàn)在倒電源母線操作時(shí)，線路需要停電（冷倒操作）或線路無需停電（熱倒操作），可以方便地將該母線上的所有線路轉(zhuǎn)移到另一條母線上。尤其是熱倒操作時(shí)各條線路無需停電而被普遍應(yīng)用。熱倒操作時(shí)要求母聯(lián)開關(guān)處于合上位置，使母線并列；如果當(dāng)時(shí)母聯(lián)開關(guān)因故障或檢修等原因不可用，則不能對(duì)線路進(jìn)行熱倒操作。現(xiàn)介紹一種帶旁路的雙母線接線方式下，由于母聯(lián)間隔改造，長(zhǎng)期不能使用，采用旁路及線路開關(guān)串聯(lián)充當(dāng)母聯(lián)回路的特殊運(yùn)行方式。

1 接線方式

南橋換流站（以下簡(jiǎn)稱南橋站）220kV接線方式為雙母線、雙分段、帶雙旁路。由于220kV 1號(hào)母聯(lián)要進(jìn)行改造，更換為高壓全封閉組合電器（HGIS），所以要停電2個(gè)多月。在這期間因?yàn)?20kV 1母、2母間沒有母聯(lián)開關(guān)，而同時(shí)進(jìn)行的220kV 1母、2母上的其它間隔改造和母聯(lián)間隔改造又要求多次停電母線進(jìn)行拆接線，為了不影響其它間隔的正常運(yùn)行，決定采用旁路及線路開關(guān)串接充當(dāng)臨時(shí)母聯(lián)回路的運(yùn)行方式，如圖1所示。

南橋2107間隔為南橋站備用線路間隔，為配合這種特殊接線方式，其出線跨接線已拆除（圖1中虛線部分）。1號(hào)旁路2015間隔為南橋站220kV 1母、2母上的旁路。采用旁路及線路開關(guān)串接充當(dāng)臨時(shí)母聯(lián)回路，需將充當(dāng)臨時(shí)母聯(lián)的線路和旁路的母線閘刀分別掛在不同的母線上。即由旁路開關(guān)及其母線閘刀、出線閘刀；線路開關(guān)及其母線閘刀、出線閘刀；旁路閘刀共同構(gòu)成串接回路，充當(dāng)臨時(shí)母聯(lián)回路的作用。

圖1 采用臨時(shí)母聯(lián)回路的接線方式

此次南橋站220kV 1號(hào)母聯(lián)改造，采用備用線路南橋2107掛220kV 1母，旁路2015掛220kV 2母的方式。南橋21071閘刀、南橋2107開關(guān)、南橋21075閘刀、旁路20156閘刀、旁路2015開關(guān)、旁路20152閘刀構(gòu)成串接回路，充當(dāng)原來220kV 1號(hào)母聯(lián)回路的作用。

2 閉鎖邏輯和五防邏輯

由于采用旁路及線路開關(guān)串接充當(dāng)母聯(lián)回路的臨時(shí)接線方式，所以相關(guān)的聯(lián)閉鎖邏輯和五防邏輯（防止誤拉、誤合開關(guān)；防止帶負(fù)荷拉、合閘刀；防止帶電掛（合）接地線（接地閘刀）；防止帶地線合閘；防止誤入帶電間隔）也有所變動(dòng)，包括微機(jī)五防、I／O測(cè)控、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)等。

在220kV設(shè)備熱倒操作的時(shí)候，母線閘刀分、合閘的聯(lián)閉鎖為熱倒的兩條母線已并列、該間隔的另外一把母線閘刀在合閘位置。這樣就保證了母線閘刀分、合閘的時(shí)候不會(huì)造成帶負(fù)荷拉、合閘刀。在采用臨時(shí)母聯(lián)接線方式前，220kV兩條母線并列滿足的條件為聯(lián)接這兩條母線的母聯(lián)開關(guān)及其閘刀均處于合閘位置。采用旁路及線路開關(guān)串接充當(dāng)母聯(lián)回路的臨時(shí)接線方式后，220kV兩條母線并列滿足的條件為旁路及線路串接構(gòu)成的整個(gè)臨時(shí)母聯(lián)回路的所有開關(guān)及閘刀均處于合閘位置。旁路間隔和充當(dāng)臨時(shí)母聯(lián)的線路間隔的其他聯(lián)閉鎖邏輯和五防邏輯則無需修改。

也就是說，采用臨時(shí)母聯(lián)時(shí)220kV 1母、2母并列的邏輯條件為21071閘刀、2107開關(guān)、21076閘刀、21075閘刀、2015開關(guān)、20152閘刀、20156閘刀均在合閘位置。由于采用南橋站2107掛220kV 1母，旁路2015掛220kV 2母的方式，所以另外兩把母線閘刀均未做進(jìn)聯(lián)閉鎖里。在采用臨時(shí)母聯(lián)期間，如果旁路2015掛220kV 1母、南橋2107掛220kV 2母，聯(lián)閉鎖條件將不滿足。

交流系統(tǒng)原有1套UT－2000B型變電站微機(jī)綜合操作系統(tǒng)，在采用臨時(shí)母聯(lián)進(jìn)行熱倒母線時(shí)，為了保證原有防誤閉鎖系統(tǒng)的安全性與一致性，原防誤閉鎖系統(tǒng)不做任何更改，增加了1套微機(jī)防誤在線檢測(cè)裝置，在倒母線時(shí)使用臨時(shí)的邏輯閉鎖防誤工作，并將原五防系統(tǒng)退出，倒母線完成后使用原防誤系統(tǒng)，臨時(shí)五防系統(tǒng)退出。

3 保護(hù)配備及故障分析

南橋2107的主保護(hù)為兩套ABB的REL551光纖縱差保護(hù)，后備保護(hù)是四方的CSL－101A，配備高頻距離保護(hù)、接地距離保護(hù)、相間距離保護(hù)和零序過流保護(hù)。

220kV 1號(hào)旁路2015的保護(hù)是 WXB－11C型微機(jī)保護(hù)，配備有高頻距離保護(hù)、零序電流保護(hù)、相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)。

220kV母線保護(hù)采用RADSS型母線差動(dòng)保護(hù)裝置，每組母線配置1套母差保護(hù)。

南橋2107和1號(hào)旁路2015串接方式充當(dāng)母聯(lián)回路運(yùn)行期間，正常情況下220kV 1／2母并列運(yùn)行，旁路及線路串接構(gòu)成的整個(gè)臨時(shí)母聯(lián)回路的所有開關(guān)及閘刀均處于合閘位置。由于是串接充當(dāng)母聯(lián)回路，南橋2107、旁路2015的重合閘均停用。南橋2107主保護(hù)（縱差保護(hù)）停用，后備保護(hù)使用專門為此特殊接線方式開發(fā)的新臨時(shí)整定書；1號(hào)旁路2015保護(hù)使用旁路母線充電時(shí)的整定區(qū)域。

根據(jù)整定單，南橋2107高頻保護(hù)退出、零流Ⅰ段停用，其速動(dòng)保護(hù)有接地距離Ⅰ段和相間距離Ⅰ段；220kV 1號(hào)旁路的高頻保護(hù)退出，相間距離和接地距離保護(hù)的Ⅰ段停用，其速動(dòng)保護(hù)為零序Ⅰ段。

當(dāng)南橋2107開關(guān)的母線側(cè)發(fā)生故障的時(shí)，如圖2中的故障點(diǎn)B，其接地點(diǎn)屬于220kV 2母母差保護(hù)范圍，220kV 2母母差保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開南橋2107開關(guān)及南橋站220kV 2母上的所有開關(guān)。旁路2015的零序Ⅰ段也判斷為正向故障，如果故障類型為接地故障，則旁路2015的零序Ⅰ段動(dòng)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開2015開關(guān)。保護(hù)動(dòng)作正確。

圖2 故障分析接線圖

當(dāng)旁路2015開關(guān)母線側(cè)發(fā)生故障時(shí)，220kV 1母母差保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開旁路2015開關(guān)及南橋站220kV 1母上的所有開關(guān)。南橋2107的距離保護(hù)判斷為正向故障，也瞬時(shí)動(dòng)作跳開2107開關(guān)。保護(hù)動(dòng)作正確。

當(dāng)旁路2015電流互感器（TA）與旁路2015開關(guān)之間，如圖2故障點(diǎn)A所示，發(fā)生故障的時(shí)候，220kV 1母母差保護(hù)與南橋2107距離保護(hù)判斷與動(dòng)作情況跟故障點(diǎn)處于旁路2015開關(guān)母線側(cè)時(shí)一樣，瞬時(shí)跳開220kV 1母上的所有開關(guān)和南橋2107開關(guān)。保護(hù)動(dòng)作正確。

當(dāng)南橋2107TA與南橋2107開關(guān)之間發(fā)生故障的時(shí)候，220kV 2母母差保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開南橋2107開關(guān)及南橋站220kV 2母上的所有開關(guān)。如果故障為接地故障，旁路2015零序Ⅰ段動(dòng)作，瞬時(shí)跳開2015開關(guān)。故障點(diǎn)經(jīng)速動(dòng)保護(hù)被切除。如果故障為相間故障，則經(jīng)2母母差瞬時(shí)動(dòng)作后，故障點(diǎn)依然存在。經(jīng)延時(shí)后旁路2015的距離保護(hù)2段動(dòng)作，跳開旁路2015開關(guān)，故障點(diǎn)切除。保護(hù)動(dòng)作正確。

當(dāng)南橋2107TA 和旁路2015TA之間包括5－1母上發(fā)生故障的時(shí)候（比如圖2中的故障點(diǎn)C），南橋2107的接地距離Ⅰ段、相間距離Ⅰ段和旁路2015的零序Ⅰ段均判斷為正向故障，瞬時(shí)跳開南橋2107開關(guān)和旁路2015開關(guān)。保護(hù)動(dòng)作正確。

220kV 1母、2母上任一出線發(fā)生近區(qū)故障（達(dá)到南橋2107或220kV 1號(hào)旁路Ⅰ段的保護(hù)內(nèi)），南橋2107或220kV 1號(hào)旁路判為正向故障的也會(huì)跳閘。

南橋2107和旁路2015串接方式充當(dāng)母聯(lián)回路運(yùn)行，220kV 1母、2母上的元件進(jìn)行熱倒操作期間，南橋2107和220kV 1號(hào)旁路2015的后備保護(hù)退出，母差的TA端子退出（短接），2107開關(guān)和2015開關(guān)改為非自動(dòng)，220kV 1母／2母母差次級(jí)并列開關(guān)用上，220kV 1母／2母母差互聯(lián)壓板用上（元件熱倒的時(shí)候，當(dāng)元件的兩個(gè)母線閘刀同時(shí)合上時(shí)RADSS母差保護(hù)會(huì)自動(dòng)判斷1母、2母互聯(lián)，母差自動(dòng)改為大差，但為了可靠互聯(lián)，南橋站220kV RADSS母差保護(hù)增加了母差互聯(lián)壓板，熱倒前手動(dòng)投入母差互聯(lián)壓板將母差保護(hù)改為大差，熱倒完畢立即退出）。這期間從220kV 1母到南橋2107到220kV 5－1母到旁路2015到220kV 2母任意一點(diǎn)發(fā)生故障，220kV母差保護(hù)均動(dòng)作，瞬時(shí)跳開220kV 1母、2母上所有開關(guān)。保護(hù)動(dòng)作正確。

通過上述分析可以看出，在南橋2107和1號(hào)旁路2015串接方式充當(dāng)母聯(lián)回路運(yùn)行期間，220kV 1母、2母、5－1母及南橋2107、旁路2015之間任何地方發(fā)生故障，繼電保護(hù)均能迅速、正確地動(dòng)作，具有快速性、選擇性和可靠性。

4 運(yùn)行操作要點(diǎn)

在進(jìn)行熱倒母線操作之前，需要先將代母聯(lián)的線路開關(guān)和旁路開關(guān)改為冷備用，將旁路保護(hù)和線路后備保護(hù)改為信號(hào)，退出旁路和線路的母差TA端子，然后再將代母聯(lián)的線路開關(guān)和旁路開關(guān)改為運(yùn)行，然后改為非自動(dòng)，合上母線的TV次級(jí)并列小開關(guān)。在代母聯(lián)的兩個(gè)開關(guān)都合上之前，還需要用上RADSS母差保護(hù)上的1母／2母母差互聯(lián)壓板。

全部線路熱倒完畢后，如需恢復(fù)雙母線并列運(yùn)行，仍需將代母聯(lián)的線路開關(guān)和旁路開關(guān)改為冷備用，恢復(fù)旁路保護(hù)和后備保護(hù)為跳閘狀態(tài)，接通其母差TA端子。再將這兩個(gè)開關(guān)改為運(yùn)行?；謴?fù)時(shí)的順序與熱倒操作前的順序相反。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過2個(gè)多月的改造，南橋站220kV 1號(hào)母聯(lián)改造完成，1號(hào)旁路2015和南橋2107的閉鎖邏輯和五防邏輯也已恢復(fù)。這期間，220kV 1母、2母上的設(shè)備進(jìn)行熱倒母線操作達(dá)十幾次。1號(hào)旁路和南橋2107很好地完成了充當(dāng)臨時(shí)母聯(lián)回路的任務(wù)，沒有出現(xiàn)任何問題。采用旁路和線路開關(guān)串接的方法，充當(dāng)母聯(lián)回路的運(yùn)行方式被證明是可行和可靠的。