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220kV变电站一条母线失压事故处理方式及风险预控措施

文档作者：李洪卫文档来源：深圳供电局		点击数：	更新时间： 2021年12月11日
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继电保护技术
[摘要]
关键词
0引言
220kV变电站一条母线失压事故处理
方式及风险预控措施
李洪卫
(深圳供电局，深圳518000)
结合母差保护和失灵保护的整定及动作特点，介绍22OkV变电站一条母线失压事故的处理方式。特别针对母
差保护动作造成GIS变电站一条母线失压的事故，结合各种母差保护原理的区别，揭示出处理过程的风险，
并提出可靠的预控措施。
母线失压母差保护后加速选择性
220kV枢纽变电站在电网中起着至关重要的作用，其
一条母线失压将加大系统的运行风险。如何快速、稳妥地
隔离故障，尽快恢复电网，从而降低电网风险是一项值得
研究的课题。
1母线失压的原因
目前，220kV母差保护与220kV失灵保护集中组屏，
当失灵保护或母线保护动作时，部分变电站上送至SCA—
DA的信号为母差失灵保护动作，且干扰信号较多，这给
调度员的判断设置了障碍。如何判定是失灵保护动作还是
母差保护动作造成一条母线失压，主要还是依据各开关跳
闸信号的先后顺序。
按照整定原则，220kV母差保护动作应同时跳开故障
母线上所有间隔开关(含母联、分段开关)；而220kV失灵
保护动作则先跳开母联、分段开关，再跳开失灵开关所挂
母线上的所有间隔开关。失灵保护具体跳闸时限整定为：
0．15s跟跳失灵开关(装置设定)，0．35s跳母联开关，0．5s
跳母线上所有开关。
根据失压母线上开关的跳闸顺序，可以判定出母线失
压是因开关失灵还是母线故障，进而确定具体的事故处理
思路。
2失灵保护动作事故处理思路
2．1失灵开关的判定方法
失灵开关的判定方法为：通过信号及SCADA系统检
查到某间隔有保护动作信号，或某开关未跳开，则说明该
间隔开关失灵。
2．2事故处理思路
运行人员实地核实各开关状态，将失灵开关隔离后，
可恢复失压母线。在用母联开关空充失压母线前，应投入
母差保护中的母联充电保护和过流保护，二者的一次定值
设置为480A；待空充母线正常后，及时将母联充电保护
和过流保护退出。
3母差保护动作事故处理思路
3．1 AIS变电站事故处理思路
AIS是指空气绝缘的敞开式开关设备。AIS变电站(俗
称敞开式变电站)的故障点很容易被找到，在将故障点隔
离后，就可恢复失压母线。对失压母线充电有以下两种方
式可供选择。
(1)用母联、分段开关对母线充电。空充前，应投入
母差保护中的母联、分段充电保护和过流保护，二者的一
次定值设置为480A，充电正常后及时退出。该方式虽然
操作较简单，但若母联开关拒动，则母联失灵动作将引起
全站失压，造成事故扩大。因此，采用母联、分段开关充
电前，应确保其工况良好。
(2)用外来电源(220kV线路)对母线充电，并利用
手合后加速保护实现故障快速切除。注意选择线路的对
侧应远离系统稳定薄弱区， 以防止发生故障时破坏系统
稳定。
3．2 GIs变电站事故处理思路
GIS是指气体绝缘金属封闭开关设备。GIS变电站的
设备均封闭，其故障点很难被找到。如需确定故障点，则
必须等检修人员到现场解体，处理时间较长，若电网运行
在非全接线下则风险将加大，因此调度员应尽快恢复电网
供电，以降低电网运行风险。为此，调度员不必对失压母
线进行充电，而应将非故障间隔尽快倒至另一条运行母线
上，以加强220kV网架结构。
3．2．1事故处理风险分析
判断某间隔是否有故障，可采用逐个对间隔试充的方
式。图1为母差保护范围示意图。
由图1可知，母线上故障点F 和某间隔的“T”区范
收稿日期：2013-o7—26
作者简介：李洪卫(1974一)，硕士，高级工程师，从事继,kI'~-P整定和继电保护运行管理工作。
38I WWW．chinaet．net l电工技术
围内故障点F2在母差保护范围内，均会引起母差保护动
作。因此，在将某间隔倒至另一条母线运行前，必须先验
证该间隔“T”区内无故障。具体验证步骤为：先把本站
失压母线上所有间隔的母线侧刀闸拉开，再以各间隔的对
侧为电源，逐一对各间隔的“T”区进行充电，充电正常
后方可将该间隔倒至另一条母线上运行。
图1 母差保护范围示意图
3．2．2风险分析
用线路对侧开关对本侧线路及“T”区充电时，不同
的母差保护型号存在不同的风险。下面着重分析典型的母
差保护风险。
母差差动回路包括母线大差和各段母线小差，其中
大差是指除母联和分段开关外所有支路电流所构成的差
动回路。某段母线小差则根据各连接元件的刀闸位置开
入自动识别间隔所挂母线，从而计算出某段母线的小差
电流；大差保护不判断母线刀闸位置，而由各段小差来
判断。母线大差用来判别母线区内和区外故障，而各段
母线小差用于选择故障母线。当大差和某段小差同时动
作时，母差保护出口将挂于故障母线上的所有开关跳
开；当大差动作而小差不动作时，各母差保护厂家的处
理方式存在如下区别。
(1)长园深瑞BP系列母差保护在有大差、无小差、复
压闭锁条件满足时，若母联TA电流大于电流差动门槛，
则出口跳母联。
(2)国电南自WMZ-41系列母差保护在大差动作、小
差不动作时，母差保护不出口。
(3)国电南自SGB-750系列母线保护由于设置了“大
差动作、小差动作，则母差保护跳有电流无刀闸输入问隔
开关”的逻辑，因此会延时150ms或50ms跳故障线路，
但母线上其它设备开关不会跳闸。
(4)南瑞继保RCS-915系列母差保护设有一段后备保
护，即当大差动作、小差不动作时，经250ms延时切除两
条母线上所有元件。在对“T”区充电前，已将各间隔母
线侧刀闸拉开，若“T”区存在故障，则恰好满足“大差
动作、小差动作”，母差保护将延时250ms切除两条母线
上所有元件。
综上，在对“T”区充电前，已将各间隔母线侧刀闸
拉开，若“T”区存在故障，则恰好满足“大差动作、小
差动作”。对于长园深瑞BP系列、国电南自WMZ_41系
列、国电南自SGP,-750系列母差保护，处理过程无风险；
继电保护技术
但对于南瑞继保RCS-915系列母差保护，则存在误跳运行
母线上所有元件的风险，易造成事故扩大，因此对“T”
区充电前必须采取足够的预控措施。
3．2．3 RCs_915系列母差保护的风险预控措施
预控方案1：更改对侧保全线灵敏度的后备保护定
值。将对侧保全线灵敏度的接地距离II段和相间距离II段
保护时间定值改为零。为了保证在故障情况下，各开关动
作具有严格的选择性，保护整定级差应不小于300ms。但
因南瑞继保母差后备段是250ms出口，即使把对侧保全线
灵敏度的后备保护定值改为零，也存在线路开关保护和母
差后备保护同时动作的风险，且继保人员到现场更改定值
也难以满足事故处理的快速性要求。
预控方案2：充电前，短接待充电间隔，不接入母差
保护TA二次绕组。该方案确实可以避免母差后备段动作
时误将运行母线上的间隔开关跳开，但它一般用于“启动
方案”中。而在事故处理时，待继保人员到现场封各间隔
TA，同样难以满足事故处理的快速性要求。
预控方案3：充电前，退出本站RCS-915系列母差保
护。按照《深圳供电局有限公司继电保护及安全自动装
置运行管理办法》，母差保护全部退出少于6h时，不需
要更改对侧定值；对各间隔“T”区充电一般不超过6h
时，不需要更改定值。若某间隔“T”区存在故障，则
可依靠对侧后加速保护动作切除故障(因“T”区不在
线路主保护范围内，主保护不会动作)。对于配有闭锁
式高频保护的线路，可采取关闭线路高频保护收发讯机
电源的方式来扩大保护范围，依靠主保护动作切除
“T”范围内故障。
综上，方案3的预控措施得当且具有实效性，既可规
避母差后备保护动作切除运行母线的风险，又便于操作，
满足事故处理的快速性要求。
3．2．4对“T”区充电的注意事项
以线路对侧为电源对线路及“T”区充电时，应先合
本侧开关，再合对侧开关(电源侧)。若先合对侧开关(电
源侧)，再合本侧开关，则本侧保护的后加速对“T”区范
围内的三相短路和两相短路故障不起作用，即后加速保护
功能不能反映所有类型的故障，保护不可靠。以南瑞继保
的 C 931保护为例进行分析，试验数据见表1。
表1线路保护合后加速试验数据
试验方法 故障类型 动作情况
台于反向母线 lllms零序
状态1：空载，电压电流全为零 单相接地故障 加速保护动作
状态2：发合闸命令，80ms后进八状态3 台于反向母线相问故障 不动作
状态3进八故障状态(故障电流为3A，反
向阻抗为0．10，持续时间为0．2s1 合于反向母线两相 i10ms零序
状态4结束 间接地故障 加速保护动作
台于反向母线三相故障 不动作
R( 931保护中的TV断线逻辑为：三相电压向量之
和小于8V，但正序电压小于33．3V时，若采用母线TV，
则延时1．25s发TV断线异常信号；TV断线信号动作的同
(下转第49页)
电工技术l 2013 I 11期J39

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