浅析220kV变电站母线失压及处理

浅析220kV变电站母线失压及处理发表时间：2019-12-23T14:46:01.203Z 来源：《电力设备》2019年第18期作者：陈鑫[导读] 摘要:在电网中，变电站起着非常重要的作用，同时它也是电力的中转站，在输配电过程中起着不可替代的作用，而母线是变电站的重要设施，所以它的可靠运行直接决定供电的可靠性。

(云南电网有限责任公司玉溪供电局云南省玉溪市 650031)摘要:在电网中，变电站起着非常重要的作用，同时它也是电力的中转站，在输配电过程中起着不可替代的作用，而母线是变电站的重要设施，所以它的可靠运行直接决定供电的可靠性。

在变电站中有很多故障会由于保护或机构的原因未切除掉，越级到母线级，由母线保护动作切除掉，本文针对有可能造成母线失压的各种情况进行分析及处理，以提高此类事故处理能力和工作中的防患意识。

关键词:母线；故障；分析；处理在变电站中，母线发生故障的几率很小，但很多故障会越级到母线级，由母线保护动作切除掉，因此而奠定了其在电网运行中的重要性。

在母线级发生故障时尤其是枢纽变电站，不但会使故障的母线上所有出线停电，严重时甚至会使电网瓦解，破坏整个电网的稳定。

本文主要以220kV水城变电站为例，针对有可能造成母线失电的各种情况进行分析及处理，以提高此类事故处理能力和工作中的防患意识。

一、运行方式（主接线图如图1）图1220kV部分：220kV草水Ⅰ回线231断路器供220kVⅠ段母线运行，220kV草水Ⅱ回线232断路器供220kVⅡ段母线运行，母联212断路器联络Ⅰ、Ⅱ段母线运行，Ⅰ、Ⅱ段母线PT运行，220kV备自投退出运行；Ⅰ段母线经201断路器供220kV#1主变运行，#1主变220kV侧中性点2010接地断路器在合位，110kV侧中性点1010接点断路器在合位；Ⅱ段母线经202断路器供220kV#2主变运行，#2主变220kV侧中性点2020接地断路器在分位，110kV侧中性点1020接地断路器在分位。

110kV部分：#1主变110kV侧101断路器供110kVⅠ段母线运行，#2主变110kV侧102断路器供110kVⅡ段母线运行，母联112断路器联络Ⅰ、Ⅱ母线运行，Ⅰ、Ⅱ段母线PT运行；110kV水木线131断路器、水西Ⅰ回134断路器、水济线139断路器、水东I回144断路器联Ⅰ母运行；水易线132断路器、水西Ⅱ回133断路器、水东II回143断路器联Ⅱ母运行，水权线145断路器处冷备用。

35kV部分：#1主变35kV侧301断路器供35kVⅠ段母线运行，#2主变35kV侧302断路器供35kVⅡ段母线运行，Ⅰ、Ⅱ段母线PT运行；Ⅰ段母线上负荷：#1站用变337断路器运行，#1电容器组331断路器、#2电容器组332断路器热备用；Ⅱ段母线上负荷：#2站用变338断路器运行，#3电容器组333断路器、#4电容器组334断路器热备用。

0.4kV部分：#1站用变低压侧供0.4kVⅠ、Ⅱ段母线运行，#2站用变低压侧热备用，智能站用电控制装置投入运行。

直流系统：Ⅰ、Ⅱ组直流系统浮充电运行，电压电流正常。

二、母线保护配置220kV母线保护配置：220kV母线微机保护装置采用的是两套长园深瑞继保自动化有限公司生产的BP-2C型保护装置组成。

110kV母线保护配置：110kV母线微机保护装置采用的是一套长园深瑞继保自动化有限公司生产的BP-2C型保护装置组成。

35kV母线保护配置：35kV 母线微机保护装置采用的是两套套长园深瑞继保自动化有限公司生产的BP-2C型保护装置组成。

BP-2C母线保护包括有母线差动保护、母联失灵（或死区）保护以及断路器失灵保护出口。

三、母线保护简介（一）母线保护范围：母线保护范围是所保护母线上所有断路器CT至母线之间所有的一次设备，包括各断路器、CT、母线侧隔离开关、母线、母线PT和避雷器等设备，均属于母差保护范围。

（二）母线保护原理。

（1）母线差动保护：母线差动保护差动回路包括大差回路和小差回路。

双母线保护中，大差回路做为启动元件，是指除母联断路器和分段断路器外所有支路电流所构成的关动回路，大差不受母线运行方式影响，判断是否为母差保护范围内的故障，保护范围是两条母线；小差回路做为选择元件，指该段母线上所联的所有支路（包括母联和分段断路器）电流所构成的差动回路，小差元件与各支路刀闸位置有关，软件自动识别，对小差电流实时组合判断故障所在母线，保护范围是一条母线和母联CT之间的区域。

小差动作第一时限跳开母联断路器，二时限跳开故障母线所有断路器以切除故障。

大差动作，是同一时限跳开故障母线上所有断路器，不区分设备所在母线。

（2）母差死区保护。

双母线并列运行时，如果故障发生在母联断路器与母联CT之间时，跳开母联断路器以及靠母联断路器侧母线段所有线路断路器，但是该故障仍然未切除，而CT段的小差元件不会动作，这种情况称为死区故障。

因此专门设置死区保护，在跳开母联断路器后经过一定延时，不再采集母联CT电流，跳开故障母线上连接的断路器。

（3）母联失灵保护。

类同于死区保护，区别在于死区故障跳开母联断路器，而母联失灵保护动作后，母联断路器仍在合位。

（4）母差充电保护。

当一段母线停电检修后，可以通过母联断路器对停电母线进行充电，以恢复双母线运行。

此时投人母联充电保护，当检修母线有故障时，断开母联断路器，快速切除故障。

四、母线事故分析（以220kV水城变电站为例）（一）母线故障类型。

（1）单母失压。

220kVⅠ母或Ⅱ母单母失压；110kVⅠ母或Ⅱ母单母失压；35kVⅠ母或Ⅱ母单母失压。

（2）双母失压。

220kVⅠ母、Ⅱ母全部失压；110kVⅠ母、Ⅱ母全部失压。

（二）母线失压原因。

（1）单母失压。

1）母线故障。

220kV、110kV、35kV任何一条母线母差范围内发生故障，相应母线差动保护动作，跳开故障母线相联所有断路器。

例如：220kVⅠ母发生故障，母差保护动作，一时限跳母联212断路器，故障电流依然存在，二时限跳开201、231断路器。

2）线路故障，线路断路器或保护拒动。

线路断路器应跳而未跳开时，在220kV系统中，断路器失灵保护动作，它的跳闸回路与母差保护用的是同一个回路，跳母联及故障母线上的所有断路器。

220kV草水Ⅰ回线线路故障，231断路器拒动，断路器失灵保护动作，跳开母联212及201断路器，220kVⅠ母失压。

（2）双母失压。

1）母差死区故障，两条母线跳闸。

220kV母联212断路器与CT之间发生故障，母差保护动作，母联212断路器及220kVⅠ母上231、201断路器跳闸。

2）单母故障，母联断路器拒动。

220kVⅠ母故障，母差保护动作跳212及Ⅰ母231、201断路器，母联212断路器拒动，212失灵启动，跳开Ⅱ母232、202断路器，Ⅰ、Ⅱ母失压。

3）一条母线检修，另一条母线故障。

110kV水西Ⅰ回1331隔离开关检修，将110kVⅠ母、133断路器停电处理，所有出线倒至110kVⅡ母运行，之后110kVⅡ母故障，母差保护动作，110kVⅡ母失电。

4）两条母线同时故障。

110kVⅠ母、110kVⅡ母失压。

5）倒母线时，母线故障或发生误操作事故。

五、母线故障的处理（一）判明故障性质。

（1）母线失压后，根据事故前的运行方式，保护及自动装置动作情况、所报信号、开关跳闸情况、设备外观等，判明故障性质、发生的范围和事故停电范围。

（2）对母差保护范围内的设备认真地进行外部检查，检查有无爆炸、接地、短路、冒烟、起火现象或痕迹，瓷质部分有无击穿闪络、破碎痕迹，配电装置上、导线上有无落物，设备上是否有人工作等。

（二）母线故障失压处理。

（1）母线故障停电，母差保护动作，如果故障点能够隔离或消除的，应立即拉开断路器、隔离开关隔离或消除故障（2）检查母线绝缘良好，导线无严重损伤，依调度命令对母线充电正常后恢复供电（3）若故障不能消除、且不能隔离，检查母联断路器在断开位置。

如果是一条母线失压，将故障母线所接分路断路器由无故障母线送出（先拉开故障母线上的隔离开关后，再合正常母线上的隔离开关）；运行的双母同时失压，检查母线及其所连设备有无明显故障，并在调度指挥下进行处理。

（三）失灵保护动作及线路故障保护拒动处理。

（1）若由于线路断路器拒动造成母线失压，应根据光字信号动作情况和现场检查结果综合判断，将故障线路断路器隔离后，恢复母线及无故障设备运行，注意失灵断路器保持不动，以便于检修人员分析原因。

（2）若由于保护拒动造成母线失压，汇报调度，根据调度通知的对侧保护动作情况，判断故障线路将其隔离，恢复母线运行。

（四）母差保护误动处理。

在母线失压原因中未提到母差保护误动，在此对处理简做讨论。

（1）若未发生任何故障现象，站内设备未发现问题，分路中有保护信号掉牌，可能属外部故障，母差保护电流回路有问题，以致误动作。

应汇报调度，根据调度命令，暂时退出母差保护。

将外部故障隔离以后，母差保护重新投入运行。

（2）若未发生任何故障现象，所内设备无问题，跳闸时无故障电流冲击现象，母差保护信号掉牌不能复归。

则可能是母差保护误动，此时应退出母差保护，恢复供电由专业人员处理母差保护误动原因。

六、结束语在变电站中，母线的可靠运行保障了供电的可靠性，当其发生故障时，需要运行人员能很快的判明事故的性质和范围，迅速限制事故的发展，消除事故的根源。

特别要注意双母失压的情况，轻则可造成大面积停电，重则可导致电网解列。

因此，确保母线安全运行，意义重大。

参考文献：[1]韩四满,菅治邦,白晨皓,刘彦涛.220kV变电站35kV母线失压故障仿真分析[J].内蒙古电力技术,2018,36(02):43-46.[2]李洪卫.220kV变电站一条母线失压事故处理方式及风险预控措施[J].电工技术,2013(11):38-39+49.[3]王兆辉,陈大军,王艳阳,张磊.220kV变电站母线失压事故处理与分析[J].河北电力技术,2006(02):3-5.。