500kV孝感变电站220kV母线保护双重化改造.pdf

箜 鲞 筮垒 塑 2 0 0 6年 1 2月( 卷终 ) 湖 北 电 力 v 0 i _ 3 0 6 d e c 2 0 0 6 5 0 0 k v孝感变电站 2 2 0 k v母线保护双重化改造 魏威 ， 周虎兵 ， 董双桥 ， 严利雄 ， 陈理 ( 湖北超高压输变电公司，武汉4 3 0 0 5 0 ) 摘 要】 介绍 了5 0 0 k v孝感变电站在 2 2 0 k v母线不停电情况下进行母线保护双重化改造的过 程， 改造后孝感变2 2 0 k v母线拥有 了两套保护， 每套母 线保护可以轮流退 出运行进行定期维护 ， 从 而消 除 了电网运 行 中的安全 隐 患。 关键词 变电站 ；母线保护 ；双重化；改造 中圈分类号】t m 6 3 1 ； t m 4 0 6 文献标识码】a 文章编号1 0 0 6 3 9 8 6 ( 2 0 0 6 ) 0 6 4 3 0 3 0 4 3 3 th e m o d i fi c a t i o n o f 2 2 0 k v bu s pr o t e c t i o n i n t o du p l e x co n fi g u r a t i o n i n 5 0 0 k v xi a o g a n s u b s t a t i o n wei w e i ， z hou hu- b i n g， dong s h u a n g - q i a o， yan l i x i o n g， chen l i ( h b e p c e hv t r a n s m i s s i o n&s u b s t a t i o n c o m p a n y ， i v u h a n 4 3 0 0 5 0 ， c h i n a ) a b s t r a c t u n d e r e n e r g i z e d c o n d i t i o n o f 2 2 0 k v b u s ， t h e p r o c e s s o f r e t r o fi t t i n g i t s b u s p r o t e c t i o n i n t o d u p l e x c o n fig u r a t i o n i n 5 0 0 k v xi a o g a n s u b s t a t i o n wa s i n t r o d u c e d af t e r t h e r e t r o fit ， t h e 22 0 k v b u s o f xi a o g a n s u b- s t a t i o n h a s t wo s e t s o f p r o t e c t i o n， a nd e a c h s e t c a n be o u t o f s e r v i c e b y t u r n s f o r p e r i o d i c ma i n t e n a nc e； t h u s t he h i d d e n t r o u b l e o f s a f e t y i n p o we r g rid o p e r a t i o n i s r e mo v e d ke y wo r d s s u b s t a t i o n ；b u s p r o t e c t i o n ；d u p l e x c o n fi g u r a t i o n ；m o d i fi c a t i o n 5 0 0 k v孝感变电站 2 2 0 k v母线原先仅有一套 母线保护装置 ( b p - 2 a) ， 同时保护 2 2 0 k v孝 35 号母线。在 2 2 0 k v各段母线不可能全部 同时退出 运行的情况下 。 该母线保护无法进行定期检验。更 为严重的是 ， 当仅有 的一套母线保护出现紧急缺陷 而被迫退出运行时， 2 2 0 k v母线会失去就地保护。 因此 ， 孝感变电站 2 2 0 k v母线迫切需要新增一套保 护， 形成母线保护双重化配置 ， 消除电网运行中的安 全隐患。 改造分 3个阶段进行 ： 现场调查与图纸设计 、 不 停电条件下保护屏安装和二次 回路电缆敷设及装置 特性调试 ； 2 2 0 k v间隔逐个停 、 送电工作。 并在改造工程中做到了最大限度地减少停电。 1 现场调查与图纸设计 1 1 2 2 0 k v系统基本情况 1 1 1 一次设备情况 孝感变电站 2 2 0 k v母线采用双母单分段主接 收稿 日期 2 0 0 6 1 1 1 0 作者简介 魏威( 1 9 7 5一) ， 男， 湖北松滋人， 工程师； 周 虎兵( 1 9 7 4一) ， 男， 湖北汉川人， 工程师； 董双桥( 1 9 5 8一) ， 男 ， 湖北人 ， 高级工程师 。 3 0 线方式 ， 分别为 3 5号母线。3号母线与 5号母线 之间暂时未设分段开关 ， 只配置两把刀 闸； 3号母线 与 4号母线之间通过母联孝 2 4开关相连。 该站 2 2 0 k v系统共有 7个 间隔 ： 孝 2 1 、 孝 2 2 、 孝 2 3 、 孝 2 8 、 孝 3 5 、 孝 2 4 、 孝 2 7 。其 中孝环线 ( 孝 2 1 ) ， 姚孝线 ( 孝 2 2) ， 孝 红线 ( 孝 2 3 ) ， 孝梦线 ( 孝 2 8 ) ， 1号主变 中压侧 ( 孝 2 7 ) 在 3号母线或 4号母 线上运行 ， 孝熊线( 孝 3 5 ) 在 5号母线或 4号母线上 运行 。 1 2 2二 次设备 情 况 2 2 0 k v间隔 t a绕组使用情况( 见表 1 ) 。 衰 1 2 2 0 k v间隔t a绕组使用情况裹 2 2 0 k v线路保护典型配置为第一套线路保护 ： c s l 1 0 1 a ( 线路保护 ， 简写 1 0 1 )+c s i 1 0 1 a( 开关 维普资讯 vo i _ 3 o 6 de e 2 0 06 湖 北 电 力 整 鲞 箜鱼 2 0 0 6 年1 2 月 ( 卷 终 ) 保护)+y q x 一 3 1 j ( 电压切换装置)+f c x 一 1 2 j ( 操作 箱 )+ s f 6 0 0 ( 收发信机 )+c s i 2 0 0 c( 测控装置) ； 第 二套线路 保护 ： l f p 9 0 2 a( 线路 保 护， 简写 9 0 2)+ l f p - 9 2 3 c( 开关 保护 ， 简写 9 2 3 )+j d x - o 1 ( 电压 切 换 装置 ) 。 2 2 0 k v第一 套母 线保护配置深圳南瑞公 司生 产的 b p - 2 a装置 ， t a 回路取 自各间 隔 t a第 3绕 组 ， 出口跳闸回路同时跳各间隔开关 的第一跳圈和 第二跳圈。 1 2 新增 2 2 0 k v第二套母线保护设计方案 孝感变电站新增的 2 2 0 k v第 二套母线保护屏 由南京南瑞公司生产的 r c s - 9 1 5 c d微机型母线保 护和 r c s - 9 1 8 a复压闭锁装置组屏 ， 将同时保护 2 2 0 k v孝 3 5号母线 。下面对主要二次回路设计进行 分述。 1 2 1 第二套母线保护 t a回路 第二套母线保 护屏 内 2 2 0 k v孝环线 ( 2 1 ) 、 姚 孝线( 2 2 ) 、 孝红线 ( 2 3 ) 、 孝梦线 ( 2 8 ) 、 孝 熊线 ( 3 5 ) t a回路分别取 自各间隔 t a原供故 障录波用的第 五绕组 ， 5条线路 的故障录波 t a回路分别改接至各 条线路第一套线路保护 的 t a 回路尾部 ； 第二套母 线保护屏内母联( 2 4 ) t a回路取 自孝 2 4开关 t a原 供母联开关保护用的第一绕组 ， 将母联开关保护 t a 回路改接至本屏 内母联 t a 回路尾部 ； 第 二套母 线 保护屏内主变 中压侧 ( 2 7) t a 回路取 自孝 2 7开关 t a原供主变 中压侧故障录波用 的第五绕组 ， 将主变 中压侧故障录波 t a回路改接至本屏 内主变 中压侧 t a回路尾部。第二套母线 保护屏 内 t a回路情况 如表 2所示。 裹 2第二套母 线保 护屏 内 t a回路情况 裹 1 2 2第二 套母 线保 护 t v 回路 第二套母线保护需要获取 2 2 0 k v 35号母线 t v二次电压 ， 均从 2 2 0 k v保护小室屏顶小母线接 入 。 1 2 3 第二套母线保护刀闸位置开入 回路 第二套母线保护所需 2 2 0 k v各间隔 a、 b刀 闸 位置开入均取 自现场各间隔刀 闸机构箱 内位置辅助 接点。 1 2 4第二 套母 线保 护跳 闸回路 2 2 0 k v第一套 母线保 护 ( b p 2 a) 动作原 先同 时跳各间隔开关的第一 跳圈和第二跳圈 ， 现取消其 跳各间隔开关第二跳圈的二次 回路 ， 相应地 2 2 0 k v 第一套母线保护屏上跳各间隔开关第二跳圈出 口压 板废除改备用。新增 2 2 0 k v第二套母线保护跳各 间隔开关第二跳圈的二次 回路 。 2 不停电条件下的工作 2 1 保护屏安装 在孝感变电站 2 2 0 k v第一保 护小室将第二套 母线保 护屏 ( r c s 9 1 5 c d+r c s 9 1 8 a) 安装 固定在 2 0 p屏位 ， 然后对照 2 2 0 k v第二套母 线保护屏 内部 接线图检查装置配线。 2 2二次回路电缆敷设 新增 2 2 0 k v第二套母线保 护屏需敷设 的二次 回路电缆主要有 ： 本屏直流电源 电缆， 本屏交流 电源 电缆 ， 刀闸机构箱至本屏 的刀闸位置开入电缆 ， 本屏 至各间隔保护屏操作箱第 二套 t j r永跳 的出 1 ：3 跳 闸电缆 ， 5条 2 2 0 k v线路 的第一套线路保护屏至故 障录波屏的 t a回路电缆， 本屏至故障录波屏供主 变中压侧录波 的 t a回路 电缆 ， 本屏 至母联开关保 护屏的 t a回路电缆 ， 本屏至屏顶小母线 的母线 t v 二次电压电缆， 本屏至故障录波屏的启动录波电缆， 本屏至测控屏的信号电缆。 在 2 2 0 k v系统不停 电情况下 ， 将第二套母线保 护屏相关的二次 回路电缆敷设到位 ， 剥开并整理好 。 由于除了新屏不带电， 其他保护屏均带电运行 ， 因此 敷设到运行屏 内的二次回路电缆必须盘好放在屏 内 底部， 以防误碰运行设备 。 2 3 二 次 回路 电缆部 分 接入及 装 置 特性 调试 2 2 0 k v第二 套母线保护屏 内敷设 的二次 回路 电缆除刀闸位置开入电缆待 2 2 0 k v间隔停 电时接 入外 。 直流电源电缆 、 交流电源电缆 、 出口跳闸电缆、 母线 t v二次电压电缆、 启动录波电缆和信号电缆 均可以预先接入本屏端子排 。至运行屏内的电缆结 合 2 2 0 k v间隔停 电再接入。 2 2 0 k v第二套母线保护屏至 1 1 0 v直流分屏 的直 流 电源 电缆接 入后 ， 接 通 直 流 电源 ， 对 r c s 一 9 1 5 c d和 r c s - 9 1 8 a装 置进行 特性调试 。调试 内 31 - 维普资讯 箜 鲞箜垒 塑 2 0 0 6年 1 2月( 卷终) 湖 北 电 力 v o l _ 3 o 6 d e c 2 0 0 6 容有： 交流回路检查 ， 保护开入检查， 母线差动保护 、 母联充电保护、 母联过流保护、 母联失灵保护 、 母联 死 区保护、 母联非全相保护、 断路器失灵保护和复压 闭锁开放条件校验 ， 保护传动试验检查跳闸 回路是 否经出口压板控制等。 3 2 2 0 k v间隔逐个停 、 送 电的工作 孝感变电站 2 2 0 k v母线保护双重化改造工程 不停电条件下 的工作 内容完成后 ， 按 照调度安排 ， 2 2 0 k v间隔逐个停 、 送 电。停电期 间， 完成 2 2 0 k v 第二套母线保护屏与停电间隔相关的二次回路 电缆 接入 ， 并做第二套母线保护仅跳停 电间隔开关的整 组试验。然后 申请停 电间隔送 电， 送 电后第二套母 线保护进行 t v回路核相、 送电间隔 t v回路校极性 试验 。 3 1 2 2 0 k v间隔停 电施 工 按照调度安排 ， 每个 2 2 0 k v间隔依次停 电半 天 ， 2 2 0 k v第二套母线保护二次 回路 电缆接入。根 据设计图纸施工内容 ， 以孝红线( 孝 2 3 ) 停电为例。 3 1 1 t v回路 接入 在故障录波屏找到孝 2 3 t a端子箱至故障录波 屏的 t a电缆 wl d 3 - 1 2 3 ， 用钳型 电流表测量 电缆线 确认无电流后， 断开该组 t a梭片端子， 拆 除 wl d 3 1 2 3电缆 ， 电缆两侧对芯后 ， 将其一端从故障录波屏 拉出来 ， 改 放至 第二 套母 线 保护 屏 ， 电缆更 名 为 mc 2 4， 作为第二套母线保护屏孝 2 3 t a回路 电缆。 在孝 2 3 t a端子箱处 ， 确认为原 wl d 3 1 2 3电缆后 ， 更换为 mc 2 4电缆号牌， 更换电缆芯套管， 电缆两侧 对芯 ， 核查 t a极 性， 采用 正极性 接法接 人第五组 t a二次绕组。第二套母线保护屏孝 2 3 t a回路在 本屏内一点接地 ， mc 2 4电缆接线完毕 后， 测量 t a 电缆绝缘及回路电阻。 孝红线第一套线路保护屏至故 障录波屏 t a电 缆m c 7 4 接入， 从孝红线第一套线路保护屏t a尾部 开封接至故障录波屏原 wl d 3 1 2 3电缆所接端子。 mc 7 4电缆接入完毕后 ， 测量 t a回路电阻。 3 1 2刀 闸位 置 开入 回路 接入 在孝 2 3 1 、 2 3 2刀闸机构箱 和 2 2 0 k v第二套母 线保护屏分别接入孝 2 3 1 、 2 3 2刀闸位置开入二次回 路 电缆。 3 1 3 出口跳 闸回路 接入 取消 2 2 0 k v第一套母线保护 b p - 2 a屏至孝红 线第一套线路保护屏操作箱 内第二套 t j r永跳 的 3 2 出口跳 闸 回路 ， 2 2 0 k v第一套母线保护 屏跳孝 2 3 第二跳圈的出 口压板废除改备用。接入 2 2 0 k v第 二套母线保护屏至孝红线第一套线路保护屏操作箱 内第二套 t j r永跳的出口跳闸电缆 mc 5 4 。 3 1 4带开关整 组试 验 2 2 0 k v第二套母线保护与孝 2 3间隔相关 的二 次回路 电缆接入完毕 ， 做第二套母线保护仅跳孝 2 3 开关的整组试验 ， 确认保护、 开关动作正确。 3 1 5安 全措 施 孝红线间隔改造完毕后， 将 2 2 0 k v第二套母线 保护屏上跳孝 2 3开关 出口压板用红胶带封住禁投， 屏内孝 2 3 t a端子确保连接可靠后用红胶带封住禁 动 。 3 2 2 2 0 k v间 隔送 电试 验 2 2 0 k v间隔停 电施工、 试验完毕 ， 申请送电， 间 隔送 电后