（大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司張家口發(fā)電廠，河北 張家口 075133）

引言

張家口發(fā)電廠總裝機(jī)容量8x300MW，升壓站為500kV和220kV兩個(gè)電壓等級(jí)，220kV系統(tǒng)采用雙母線帶旁路接線方式，主要接有1號(hào)機(jī)、沙侯線、沙閻線、四臺(tái)啟動(dòng)變和兩臺(tái)脫硫變，220kV與500kV系統(tǒng)之間接有聯(lián)絡(luò)變壓器。因此220kV母線安全運(yùn)行與否與母線保護(hù)動(dòng)作的可靠性密切相關(guān)。

《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則對(duì)母線保護(hù)和失靈保護(hù)做了詳細(xì)的規(guī)定：

1.為確保母線差動(dòng)保護(hù)檢修時(shí)，母線不失去保護(hù)，防止母線差動(dòng)拒動(dòng)而危及系統(tǒng)穩(wěn)定和事故擴(kuò)大，必要時(shí)在500kV母線以及重要變電站、發(fā)電廠220kV母線采用雙重化保護(hù)配置；

2.兩套母線差動(dòng)保護(hù)的跳閘回路應(yīng)同時(shí)作用于斷路器的兩個(gè)跳閘線圈；

3.用于母線差動(dòng)的斷路器和隔離刀閘的輔助接點(diǎn)、切換回路以及與其他保護(hù)配合的相關(guān)回路均應(yīng)遵循相互獨(dú)立原則按雙重化配置；

4.斷路器失靈保護(hù)按一套配置。

同時(shí)《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》2防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞事故中也有“樞紐220kV廠站母線采用雙重化母差保護(hù)配置”的規(guī)定。

由于張家口發(fā)電廠升壓站的重要地位，并根據(jù)上述規(guī)定，為保證電網(wǎng)穩(wěn)定，需進(jìn)行相應(yīng)的220kV母差保護(hù)雙重化改造。由于該站220kV電壓等級(jí)的開關(guān)TA均為6個(gè)繞組，為滿足母差雙重化需保證有一個(gè)單獨(dú)繞組的TA以供第二套母差保護(hù)使用。這就需要正式施工前首先要完成TA情況的統(tǒng)計(jì)。

一、改造前后母差保護(hù)配置情況

該變電站220kV母差保護(hù)運(yùn)行分為三個(gè)階段：

第一階段，從1990年初投運(yùn)到2000年7月。

母差保護(hù)采用母聯(lián)電流相位比較式電流差動(dòng)保護(hù)，母差及失靈共一面屏，該保護(hù)采用電磁繼電器方式，倒閘操作時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的切換，可靠性較差。于2000年7月改造時(shí)拆除。

第二階段，2000年7月至2008年2月。

采用一套獨(dú)立的上海繼電器廠生產(chǎn)的RADSS/S（PMH-150）型母差保護(hù)及失靈保護(hù)，共5面屏。該裝置具有母差保護(hù)、斷路器失靈等功能。

第三階段，在保留RADSS/S（PMH-150）型母差保護(hù)及失靈保護(hù)裝置基礎(chǔ)上，新增一套微機(jī)母差保護(hù)裝置。

此次改造工程新增兩面屏：220kV母差Ⅱ保護(hù)屏和220kV母差Ⅱ接線轉(zhuǎn)接屏。采用深圳南瑞科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為BP-2B型的微機(jī)母線保護(hù)裝置。

通過此次改造，實(shí)現(xiàn)了兩套母差保護(hù)采用不同原理、不同廠家的保護(hù)配置，從而達(dá)到雙重化目的。

220 kV系統(tǒng)的主接線為雙母帶旁路接線方式，共14回出線 (如圖1所示)。

圖1 220kV電壓等級(jí)主接線示意圖

此次改造，主要工作包括各進(jìn)出線TA電流回路、刀閘常開輔助接點(diǎn)、跳閘回路的接入、保護(hù)傳動(dòng)及測(cè)相量等。

此次改造工程牽涉面廣，稍有不慎，就會(huì)造成繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生。如何保證改造過程中舊母差的正常運(yùn)行，合理安排時(shí)間，嚴(yán)格控制危險(xiǎn)點(diǎn)，保證安全有序地完成母差雙重化改造是此次工作的難點(diǎn)。

由上所述，首先要確立此次改造的工作原則及危險(xiǎn)點(diǎn)分析就顯得相當(dāng)重要了。

二、改造原則

本次第二套母差保護(hù)的接入牽涉很多二次回路，是一個(gè)復(fù)雜的改造施工過程，本著”安全第一，綜合利用”的指導(dǎo)思想，確定了以下改造的原則：

在整個(gè)工程過程中，必須保證舊母差保護(hù)的正常運(yùn)行。

由于該站地位非常重要，只能采用220kV間隔輪流由旁路代路停電接入的方式，1號(hào)機(jī)（2201）間隔和母聯(lián)（2245）間隔只能帶電進(jìn)行開關(guān)TA、跳閘回路的接入工作。

在安裝調(diào)試和接入運(yùn)行各個(gè)階段加強(qiáng)質(zhì)量管理和技術(shù)監(jiān)督，保證母差雙重化不留隱患地投入運(yùn)行。

三、危險(xiǎn)點(diǎn)分析與控制

1.防止TA開路和極性接反措施

1.1 開關(guān)端子箱、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)TA回路按照?qǐng)D紙和實(shí)際結(jié)合將回路編號(hào)、極性端、非極性端標(biāo)記清楚。接線時(shí)，按照回路編號(hào)、端子排圖保證端子排左右回路對(duì)應(yīng)，保證TA一點(diǎn)接地，確保TA回路的永久接地點(diǎn)不斷開。

1.2 所有帶電接線，接TA量，先封住TA再接，接線完畢確認(rèn)無(wú)開路。TA線和跳閘線要有兩人進(jìn)行，做好措施，專人監(jiān)護(hù)。

1.3 保護(hù)屏、端子箱接線工作全部結(jié)束后，在端子箱、保護(hù)屏TA端子排處測(cè)量TA回路盤內(nèi)、盤外直阻正確、電纜絕緣測(cè)試合格，該項(xiàng)工作結(jié)束后TA回路不應(yīng)再有拆接線工作。

1.4 按照設(shè)備投運(yùn)試驗(yàn)方案進(jìn)行保護(hù)TA回路相量測(cè)量，確保接線正確。

2.保證保護(hù)裝置、二次回路試驗(yàn)項(xiàng)目完整接線符合反措要求

2.1 對(duì)于合閘回路、跳閘回路、TV、TA回路等重要回路，應(yīng)使用1000V搖表認(rèn)真進(jìn)行絕緣測(cè)試。所有二次接線符合二次回路反措要求。

2.2 在開關(guān)、刀閘等設(shè)備傳動(dòng)時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢查接口屏相應(yīng)位置繼電器轉(zhuǎn)換正確、各開關(guān)、刀閘、地刀等設(shè)備的電氣閉鎖回路正確。

2.3 母差保護(hù)傳動(dòng)必須帶開關(guān)傳動(dòng)，嚴(yán)禁通過短接接點(diǎn)的方法進(jìn)行傳動(dòng)，對(duì)不能帶開關(guān)傳動(dòng)的要傳動(dòng)到電纜對(duì)側(cè)。

2.4 必須按照設(shè)計(jì)圖紙和二次回路反措要求進(jìn)行回路拆接線，消除寄生回路，嚴(yán)禁私自對(duì)二次接線隨意改動(dòng)。

2.5 二次電壓回路在接入前，反復(fù)核對(duì)相別，且保證新接入二次回路絕緣良好；接入過程確保不影響設(shè)備正常運(yùn)行，嚴(yán)防TV二次短路。加電壓試驗(yàn)時(shí)注意將外回路斷開，防止引起TV反充電。

3.電纜施工危險(xiǎn)點(diǎn)

3.1 第二套母差保護(hù)屏對(duì)側(cè)電纜未接入。新保護(hù)裝置帶電后，對(duì)側(cè)電纜如若未處理好，極易造成直流系統(tǒng)多點(diǎn)接地。因此電纜芯核對(duì)無(wú)誤后，用絕緣膠布分芯包好，同時(shí)斷開新母差保護(hù)屏電源。

3.2對(duì)于改造設(shè)備中與運(yùn)行設(shè)備相關(guān)的回路必須確認(rèn)電纜正確，并在對(duì)端拆開，作好記錄和防護(hù)，待設(shè)備投運(yùn)前按照安全措施票內(nèi)容恢復(fù)，防止在拆接線時(shí)造成運(yùn)行設(shè)備誤動(dòng)。

4.防止母差誤動(dòng)作的危險(xiǎn)點(diǎn)

4.1 第二套母差保護(hù)改造過程中，要保證第一套母差穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)禁在第一套母差回路進(jìn)行任何工作，防止差動(dòng)回路電流不平衡導(dǎo)致第一套母差保護(hù)誤動(dòng)作；

4.2 第二套母差保護(hù)只能傳動(dòng)停電間隔開關(guān)，各個(gè)間隔開關(guān)必須由旁路代路輪流停電進(jìn)行。因此傳動(dòng)時(shí)接入停電改造間隔的TA、跳閘線，傳動(dòng)后必須退出壓板。

4.3 在各間隔由代路恢復(fù)到運(yùn)行后第二套母差進(jìn)行相量測(cè)試工作，待所有間隔全部接入后測(cè)所有間隔相量，并計(jì)算差流，同時(shí)查看保護(hù)裝置差流是否為零。

四、改造過程的重點(diǎn)及難點(diǎn)

該變電站于1990年初帶電，投運(yùn)時(shí)間較早，設(shè)備使用情況復(fù)雜，基礎(chǔ)資料缺乏，因此核實(shí)當(dāng)前設(shè)備基本情況尤為重要，工作量也相當(dāng)大。

首先需確認(rèn)每條進(jìn)出線及母聯(lián)（2245）、旁路（2246）TA容量、極性、變比是否符合要求；其次需確認(rèn)母線刀閘輔助接點(diǎn)是否夠用，刀閘機(jī)構(gòu)箱到開關(guān)端子箱電纜有無(wú)備用芯（如有備用芯，將不再重新拉電纜）等。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)查看與圖紙資料進(jìn)行核對(duì)，以確保改造圖紙與實(shí)際情況相符。

經(jīng)核實(shí)，2246（旁路）開關(guān)二套母差由于沒有獨(dú)立TA擬采用倒出2246第二組TA，為第二套母差保護(hù)專用，而第一組TA后串接縱聯(lián)方向保護(hù)－縱聯(lián)距離保護(hù)－故錄。

2200 丙（?。╅_關(guān)二套母差由于沒有獨(dú)立TA，擬采用倒出2200丙（?。╅_關(guān)第二組TA,為第二套母差保護(hù)專用。

1.2245（母聯(lián)）開關(guān)和各間隔刀閘的輔助接點(diǎn)的接入

利用電纜備用芯進(jìn)行母聯(lián)開關(guān)輔助接點(diǎn)接引及每一間隔需要－4、－5刀閘常開輔助接點(diǎn)的接引，注意對(duì)使用備用芯的電纜一定要交直流分開，否則必須重新鋪設(shè)電纜。母聯(lián)常開接點(diǎn)要求三相常開接點(diǎn)并聯(lián)；常閉接點(diǎn)要求三相常閉接點(diǎn)串聯(lián)，

2.NCS系統(tǒng)及其他信息裝置的接入

完成所有二次回路（包括NCS測(cè)控屏、故錄裝置及NCS信號(hào)等）的接線查線工作，裝置上電，輸入定值，進(jìn)行調(diào)試傳動(dòng)（包括NCS測(cè)控屏、故錄裝置的傳動(dòng)），對(duì)不能停電的回路2201、2245等跳閘回路均傳動(dòng)到電纜。期間聯(lián)系四方公司保護(hù)管理機(jī)廠家，進(jìn)行故障信息的接入。

五、設(shè)備不停電情況下，進(jìn)行改造過渡（第一套母差同時(shí)運(yùn)行）

1.依次完成所有間隔的接線工作

將 2246 改為代 2211、2212、2213、2214、2250 定值，由 2246 依此代2211、2212、2213、2214、2250運(yùn)行。開工作票完成各間隔 TA、跳閘回路接線工作，并在母差保護(hù)屏測(cè)TA回路和裝置內(nèi)側(cè)直阻。由保護(hù)人員分別在端子箱短接041－4K（－4刀閘常開輔助接點(diǎn)）、041－5K（－5刀閘常開輔助接點(diǎn)）接點(diǎn)檢查刀閘開入正確，而后保留041－5K短接線，合上開關(guān)，投入母差保護(hù)手把及跳開關(guān)壓板，由保護(hù)傳動(dòng)開關(guān)跳閘。拆除041－5K短接線，退出母差保護(hù)及所有跳閘壓板。

由旁路倒正常運(yùn)行過程中，保持被接入開關(guān)與2246開關(guān)同時(shí)合位時(shí)，對(duì)開關(guān)測(cè)向量，若由于電流小可繼續(xù)操作至拉開2246開關(guān)后測(cè)相量，若有誤再合上2246開關(guān)代路開關(guān)，更正接線至正確后恢復(fù)各間隔開關(guān)運(yùn)行。

2200 甲、2200乙、2200丙、2200丁(四臺(tái)啟動(dòng)變開關(guān))與 2200戊、2200己(兩臺(tái)脫硫變開關(guān))分別利用停電機(jī)會(huì)接入TA和跳閘回路，投運(yùn)后完成測(cè)相量工作。

對(duì)不能停電的間隔如2201、2245間隔，做好安全措施，退出母差保護(hù)及所有跳閘壓板，封住TA帶電完成2201、2245開關(guān)TA、跳閘回路及開關(guān)輔助接點(diǎn)接線工作，在接通TA回路后，測(cè)相量，若有誤則封住TA二次，進(jìn)行接線更正，完畢后接通TA連片。

尤其注意母聯(lián)（2245）間隔，要做好可能由于TA極性接反造成母差裝置差流增大的措施。

2.保護(hù)投入

所有間隔接線、測(cè)相量工作完成后，檢查母差保護(hù)裝置是否有差流。全部工作完成后，向調(diào)度申請(qǐng)投入220kV第二套母差保護(hù)。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)的電力工業(yè)正迅速發(fā)展。電力系統(tǒng)的規(guī)模日益擴(kuò)大，發(fā)電設(shè)備的容量也相應(yīng)增大。母線差動(dòng)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，母線差動(dòng)保護(hù)一旦投入運(yùn)行后，就很難有全面停電的機(jī)會(huì)進(jìn)行檢驗(yàn)。因此在改造施工過程中保證設(shè)備平穩(wěn)過渡、安全運(yùn)行對(duì)220KV等重要廠站雙套母差改造及其他重要改造工作，意義極大。希望通過此文給其他類似工程提供借鑒。

[1]國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答(第二版)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2000.

[2]廣東省電力調(diào)度中心.廣東省電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施匯編[z].廣州：廣東省調(diào)度中心，2004.

[3]深圳南瑞科技有限公司.BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置說(shuō)明書[Z].深圳：深圳南瑞科技有限公司.2004.

[4]國(guó)家電力公司.“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求”繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則.北京：中國(guó)電力出版社.2002.

[5]國(guó)家電力調(diào)度通信中心.國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（試行）.北京：中國(guó)電力出版社.2005.

[6]王梅義.電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社.1999.