继电保护装置中500kV母线保护改造方案探讨

2020年42卷第1期第41页
电气传动自动化Vol.42,No.l ELECTRIC DRIVE AUTOMATION2020,42(1):41-43
文章编号：1005—7277(2020)01—0041—03
继电保护装置中500kV母线保护改造方案探讨
夏志凌，胡凯波，於立峰
(浙江浙能兰溪发电有限责任公司，浙江兰溪321100)
摘要：2019年，兰溪电厂对其500&V系统母线差动保护装置进行了国产化改造；鉴于该保护装置的重要性以及可能存在的安全风险,在改造前进行了仔细的策划。

本文阐述了母线保护改造中遇到的问题以及所采取的相应措施。

关键词：国产化e母线差动保护e带负荷试验
中图分类号：TM774 文献标识码：A
Discussion on transformation scheme of500kV bus protection in relay protection device
XIA Zhi-ling M HUKai-bo,YU Li-feng
{Zhejiang Zheneng Lanxi Power Generation Co.,Ltd.,Lanxi321100,China) Abstract:In2019,Lanxi Power Plant domestically reformed its500kV system bus differential protection device.
In view of the importance of the protection device and the possible safety risks,the careful planning was carried out before the transformation.The problems encountered in the transformation of bus protection and the corresponding solutions are given.
Key words:localization;bus differential protection;on-load test
0引言
随着我国科技水平的飞速发展，计算机新技术和新的控制原理越来越多被应用到继电保护中来，我国的继电保护技术也得到长足进步,装置的性能得到很大提高，继电保护装置的国产化比例也越来越高。

上世纪80年代，我国220&V以上系统的机电保护设备基本全部采用进口设备，而到现在基本都是采用国产继电保护装置。

同时，国网公司还要求加快继电保护的国产化,确保在“十三五”末实现网内继电保护100%国产化。

1保护现状
兰溪电厂500kV系统GIS升压站于2005年底投入运行，采用32接线方式,现有4个完整串加一个不完整串,该不完整串为01号高备变5001开关,接于！线。

个系统4和4
线，见图1。

每组母线按双重化配置REB-103中阻
原理的制性线保护装置,装置具有快速、可靠的优点。

然而由于其运行时间已有14年，服役期过长，里面的元器件険步老化，性能开始下降,影响安全运行。

且设备厂家已停止生产该保护装置的备件，不利于设备的日常维护，若继续使用，将影响我厂她乃至系统稳定可靠运行。

保护装置机保护装置,备
等功能，在平时运行中不方便进行差流测试，无法监测差回路运行状况。

因此在当前国产化、
微机化的
•42-电气传动自动化2020年第1期
2改造方案制定与实施
新保护装置采用PCS-915C 和CSC-150C 型国
产微机型保护装置，均为常规比率差动保护，即
⑴
尸1
>'
!\# I
⑵
7=1
J=1
其中:
'
为比率制动系数;#
为第j 个连接元件
的电流；1（%%为差动电流起动定值。

其与原来的
REB-103的保护原理一致。

保护设备的双重化配置可防止因继电保护拒 动给设备带来进一步的损坏，提高保护的完备性。

也可在保护装置岀现故障、异常或检修时避免因一 次设备缺少保护而导致不必要的停运，保证设备运 行的连续性,提高经济效益，因此,保护双重化是现
阶段提高继电保护可靠性的关键措施之一。

根据现
件，保护的 可 一次设备 电 电
两种情况下实施，只是在改造前的二次安措方面有 所不同。

分析两种方式的安措优缺点：2.1母线不停电
母线不停电时，通过保护逐套停运进行改造。

而单套母线保护退岀运行并开始执行安措时，还需
关，
保护的
、电流 动 关
， 接电流
回路，防止开关恢复运行时的CT 开路。

2.2母线及母线上相关开关停电
以3/2接线方式的特点，母线停役时，母线上
所有开关也不再有电流，可 。

此时 保
护的 中来 ， 电流 的 次电流
保护动 岀 关的 次 中 在
险问题了,只需隔离装置工作电源和屏内照明电源。

考虑到500k V 母线在电网中的重要性和保护
改造中存在的高风险，兰溪电厂决定采取母线及开 关停电的方式实施，以避免母线意外失电造成
对系统的冲击。

详细步骤及注意点如下：
（1）继电保护安全措施执行。

主要是隔离交、直
流电源和NCS 告警信号。

由于后期需要拆除屏柜
的外部电缆，故该措的执行地应该选择在电缆
的对侧屏柜内。

（2） 保护屏电缆封堵拆封，电缆拆线，并将
电缆抽移至电缆夹层并做好保护措施。

保护电缆
拆除前需进行验电工作，防止人身触电及设备安全
o 时电缆拆移至电缆夹层后应及时做好电缆 对应的屏位标记保护，保证电缆芯线方向套不脱
落,避免标识丢失而耗费时间进行核对。

（3） 原保护屏拆除、新保护屏安装。

（4） 电缆敷设接。

原 保护的电流回路
接地 在 保护 ， 后的微机保护的电流
回路都是分路单独进入保护装置，相互之间没有电
器联系，与原来的REB-103保护 。

故依据《防止
电力生产事故的二十五项重点要求》中的第18.7.2
的要求，将电流回路接地点转移至开关场就地。

（5） 电缆接线检查、保护装置单体调试、二次回
路传动。

（6） 保护整组传动。

涉及与其他设备之间的传
动时需谨慎，防止引起其他设备不安全运行。

（7） 继电保护安全措施。

（8） 母线保护带负荷试验。

3改造中的难点
500k V 母线保护较为简单，无电压回路，而母
保护的电流 在 次 中均 、 接，为 防止电流相序接错、CT 极性接反导致保护误动作，
因此在设备投运前需要进行带负荷试验，观察负荷
电流的相序、
性 差流值 数 来验 电流
路的正确性。

常用的 核
的 ，
得电流流经母线，以此来验证电流回路的正确性。

假如电流回路接线正确，可以观察到两路电流的同
相电流方向相反、大小一致,装置内差流值显示为
零。

两路支路校核完后，再以其中一个支路开关为
支，用 的 一其他支
进行
校核,待全部校核正确后方可将母线保护正常投入。

带负荷试验时，
的负荷电流 一定的 求，
2020年第1期夏志凌，胡凯波，於立峰 继电保护装置中500kV 母线保护改造方案探讨•43 -
不能太小。

如果电流值太小,会导致保护装 置的测量岀现偏差，测量数据不合格? 一般 这种情况都岀现在备用变压器间隔。

备用
变压器用于机组检修或中压厂用电工作电 源故障时给厂用系统供电，比母线上其他开
关上流经的机组负荷电流和系统电流值小
得多，而500kV 系统的CT 基本都是2000/1
或4000/1,电流太小会使得母线保护装置 的测量不 ，
备
变符合电流。

!母母差改造时正值#4机组检修,因
此安排#4机组的6kV4A 段中压母线转接
至01号高备变,并尽可能的增加母线负荷， 甚至还增加了 1段输煤6kV 母线的负荷。

:
而通过统计，按上述负荷的统计分析,此时的01号高 备变5压侧一次电流仍只有50A 祐，按2000/1的变
比折算值二次值为0.025A ,距离校验的负荷电流0.03A
尚有0.05A 的距离。

因此，兰溪电厂针对负荷电流不 足的情况，采取再启动一台大电机的方法，利用电机
启动电流的叠加进行带负荷校验。

由于电动机空载
启动时，空载启动电流比满载启动的启动电流要小， 大概为额定电流的3~4倍，但启动电流衰减很快，几
秒钟就衰减到额定的空载额定电流的30%左右。

因
在电动机 动的 时间 ，
差动
保护的电流值和差流值， 时
一 器
进行录波，保证数据记录齐全。

选择容量为6400&W
的引风机电机，其额定电流870A 。

按空载启动电流
为3倍额定电流计算,500k V 侧的电流值为870*
3 ! 6.3/500=57A 。

加上之前的50A 后,基本可满足母 线保护带负荷校验的要求。

利用系统电源经5013开关、01号高备变5001 开关 备变的负荷电流
， 母差保护
的5001开关和5013开关间隔的CT 回路进行校
验，实测数据如表：
经实践验证,01号高备变高压侧的负荷电流在 一次风机启动时达到了 102A ,满足了负荷校验要求。

其他的 5023 开关 5033 开关 5043 开
5013
开关间隔5001
开关间隔
装置显示值
间隔名称5013
开关间隔5001
开关间隔
装置显示值
间隔名称表1
!母母线保护屏1
端子号
1I1D1(A 相)1I1D2(B 相)1I1D3(C 相)
测量电流(A )0.052
0.052
0.052
显示电流(A )0.05
0.05
0.05
端子号1I4D1(A 相)1I4D2(B 相)+I4D3（ C 相）
测量电流 A )0.0510.05+0.052
显示电流(A )0.050.050.05
差动电流 A )0.002
0.0020.003制动电流(A )
0.10
0.+00.+0
表2!母母线保护屏2
端子号1I1D1(A 相)1I1D2(B 相)
1I1D3(C 相)
测量电流 A )
0.052
0.052
0.052
显示电流(A )0.050.050.05
端子号+I4D （ A 相）1I4D2(B 相)+I4D3（ C 相）
测量电流 A )0.0520.05+0.052
显示电流 A )0.05
0.050.05
差动电流 A )
0.002
0.0020.002制动电流(A )
0.+00.+00.+0
关逐一以上述方式与5013开关配合进行CT 二次
回路校核，由于系统潮流足够,校核工作顺利实施。

4结束语
母线保护装置是保证电力系统安全运行的重 要部分，保护的不正确动作会引起系统潮流的巨
大变化，给电力系统造成严重的危害。

母线保护的
盘统筹、精心考虑,在条件允许的情况下
尽量降低改造风险。

改造过程中要严格执行相应 的国家技术要求，更不能缺项漏项。

做好保护装置
的校验工作,才能保证设备的正常运行并正真发挥 出保护的作用。

参考文献：
[1潢 玲.500kV 母差保护换型工作的总结和思考[J ].科
技视界,2016(20)： 262.
[2] 兀彭越.利用电动机起动电流校验差动保护接线的新方
法[J ].电力建设,2007,9(6)：70-72.
[3] 李 震.对带负荷测试母线差动保护的探讨[J ].科技与
企业，2012(20)： 130-131.作者简介：
夏志凌(1980-),男，浙江上虞人，从事发电厂继电保护专业。

胡凯波(1983-),男，浙江东阳人，从事发电厂继电保护专业。

於立峰(1983-),男，浙江萧山人，从事发电厂继电保护专业。

收稿日：2020-01-09。