（大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂，河北 张家口 075133）

引言

张家口发电厂总装机容量8x300MW，升压站为500kV和220kV两个电压等级，220kV系统采用双母线带旁路接线方式，主要接有1号机、沙侯线、沙阎线、四台启动变和两台脱硫变，220kV与500kV系统之间接有联络变压器。因此220kV母线安全运行与否与母线保护动作的可靠性密切相关。

《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则对母线保护和失灵保护做了详细的规定：

1.为确保母线差动保护检修时，母线不失去保护，防止母线差动拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500kV母线以及重要变电站、发电厂220kV母线采用双重化保护配置；

2.两套母线差动保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈；

3.用于母线差动的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路以及与其他保护配合的相关回路均应遵循相互独立原则按双重化配置；

4.断路器失灵保护按一套配置。

同时《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》2防止系统稳定破坏事故中也有“枢纽220kV厂站母线采用双重化母差保护配置”的规定。

由于张家口发电厂升压站的重要地位，并根据上述规定，为保证电网稳定，需进行相应的220kV母差保护双重化改造。由于该站220kV电压等级的开关TA均为6个绕组，为满足母差双重化需保证有一个单独绕组的TA以供第二套母差保护使用。这就需要正式施工前首先要完成TA情况的统计。

一、改造前后母差保护配置情况

该变电站220kV母差保护运行分为三个阶段：

第一阶段，从1990年初投运到2000年7月。

母差保护采用母联电流相位比较式电流差动保护，母差及失灵共一面屏，该保护采用电磁继电器方式，倒闸操作时要进行相应的切换，可靠性较差。于2000年7月改造时拆除。

第二阶段，2000年7月至2008年2月。

采用一套独立的上海继电器厂生产的RADSS/S（PMH-150）型母差保护及失灵保护，共5面屏。该装置具有母差保护、断路器失灵等功能。

第三阶段，在保留RADSS/S（PMH-150）型母差保护及失灵保护装置基础上，新增一套微机母差保护装置。

此次改造工程新增两面屏：220kV母差Ⅱ保护屏和220kV母差Ⅱ接线转接屏。采用深圳南瑞科技有限公司生产的型号为BP-2B型的微机母线保护装置。

通过此次改造，实现了两套母差保护采用不同原理、不同厂家的保护配置，从而达到双重化目的。

220 kV系统的主接线为双母带旁路接线方式，共14回出线 (如图1所示)。

图1 220kV电压等级主接线示意图

此次改造，主要工作包括各进出线TA电流回路、刀闸常开辅助接点、跳闸回路的接入、保护传动及测相量等。

此次改造工程牵涉面广，稍有不慎，就会造成继电保护“三误”事故的发生。如何保证改造过程中旧母差的正常运行，合理安排时间，严格控制危险点，保证安全有序地完成母差双重化改造是此次工作的难点。

由上所述，首先要确立此次改造的工作原则及危险点分析就显得相当重要了。

二、改造原则

本次第二套母差保护的接入牵涉很多二次回路，是一个复杂的改造施工过程，本着”安全第一，综合利用”的指导思想，确定了以下改造的原则：

在整个工程过程中，必须保证旧母差保护的正常运行。

由于该站地位非常重要，只能采用220kV间隔轮流由旁路代路停电接入的方式，1号机（2201）间隔和母联（2245）间隔只能带电进行开关TA、跳闸回路的接入工作。

在安装调试和接入运行各个阶段加强质量管理和技术监督，保证母差双重化不留隐患地投入运行。

三、危险点分析与控制

1.防止TA开路和极性接反措施

1.1 开关端子箱、机构箱内TA回路按照图纸和实际结合将回路编号、极性端、非极性端标记清楚。接线时，按照回路编号、端子排图保证端子排左右回路对应，保证TA一点接地，确保TA回路的永久接地点不断开。

1.2 所有带电接线，接TA量，先封住TA再接，接线完毕确认无开路。TA线和跳闸线要有两人进行，做好措施，专人监护。

1.3 保护屏、端子箱接线工作全部结束后，在端子箱、保护屏TA端子排处测量TA回路盘内、盘外直阻正确、电缆绝缘测试合格，该项工作结束后TA回路不应再有拆接线工作。

1.4 按照设备投运试验方案进行保护TA回路相量测量，确保接线正确。

2.保证保护装置、二次回路试验项目完整接线符合反措要求

2.1 对于合闸回路、跳闸回路、TV、TA回路等重要回路，应使用1000V摇表认真进行绝缘测试。所有二次接线符合二次回路反措要求。

2.2 在开关、刀闸等设备传动时应认真检查接口屏相应位置继电器转换正确、各开关、刀闸、地刀等设备的电气闭锁回路正确。

2.3 母差保护传动必须带开关传动，严禁通过短接接点的方法进行传动，对不能带开关传动的要传动到电缆对侧。

2.4 必须按照设计图纸和二次回路反措要求进行回路拆接线，消除寄生回路，严禁私自对二次接线随意改动。

2.5 二次电压回路在接入前，反复核对相别，且保证新接入二次回路绝缘良好；接入过程确保不影响设备正常运行，严防TV二次短路。加电压试验时注意将外回路断开，防止引起TV反充电。

3.电缆施工危险点

3.1 第二套母差保护屏对侧电缆未接入。新保护装置带电后，对侧电缆如若未处理好，极易造成直流系统多点接地。因此电缆芯核对无误后，用绝缘胶布分芯包好，同时断开新母差保护屏电源。

3.2对于改造设备中与运行设备相关的回路必须确认电缆正确，并在对端拆开，作好记录和防护，待设备投运前按照安全措施票内容恢复，防止在拆接线时造成运行设备误动。

4.防止母差误动作的危险点

4.1 第二套母差保护改造过程中，要保证第一套母差稳定运行，严禁在第一套母差回路进行任何工作，防止差动回路电流不平衡导致第一套母差保护误动作；

4.2 第二套母差保护只能传动停电间隔开关，各个间隔开关必须由旁路代路轮流停电进行。因此传动时接入停电改造间隔的TA、跳闸线，传动后必须退出压板。

4.3 在各间隔由代路恢复到运行后第二套母差进行相量测试工作，待所有间隔全部接入后测所有间隔相量，并计算差流，同时查看保护装置差流是否为零。

四、改造过程的重点及难点

该变电站于1990年初带电，投运时间较早，设备使用情况复杂，基础资料缺乏，因此核实当前设备基本情况尤为重要，工作量也相当大。

首先需确认每条进出线及母联（2245）、旁路（2246）TA容量、极性、变比是否符合要求；其次需确认母线刀闸辅助接点是否够用，刀闸机构箱到开关端子箱电缆有无备用芯（如有备用芯，将不再重新拉电缆）等。

经过现场查看与图纸资料进行核对，以确保改造图纸与实际情况相符。

经核实，2246（旁路）开关二套母差由于没有独立TA拟采用倒出2246第二组TA，为第二套母差保护专用，而第一组TA后串接纵联方向保护－纵联距离保护－故录。

2200 丙（丁）开关二套母差由于没有独立TA，拟采用倒出2200丙（丁）开关第二组TA,为第二套母差保护专用。

1.2245（母联）开关和各间隔刀闸的辅助接点的接入

利用电缆备用芯进行母联开关辅助接点接引及每一间隔需要－4、－5刀闸常开辅助接点的接引，注意对使用备用芯的电缆一定要交直流分开，否则必须重新铺设电缆。母联常开接点要求三相常开接点并联；常闭接点要求三相常闭接点串联，

2.NCS系统及其他信息装置的接入

完成所有二次回路（包括NCS测控屏、故录装置及NCS信号等）的接线查线工作，装置上电，输入定值，进行调试传动（包括NCS测控屏、故录装置的传动），对不能停电的回路2201、2245等跳闸回路均传动到电缆。期间联系四方公司保护管理机厂家，进行故障信息的接入。

五、设备不停电情况下，进行改造过渡（第一套母差同时运行）

1.依次完成所有间隔的接线工作

将 2246 改为代 2211、2212、2213、2214、2250 定值，由 2246 依此代2211、2212、2213、2214、2250运行。开工作票完成各间隔 TA、跳闸回路接线工作，并在母差保护屏测TA回路和装置内侧直阻。由保护人员分别在端子箱短接041－4K（－4刀闸常开辅助接点）、041－5K（－5刀闸常开辅助接点）接点检查刀闸开入正确，而后保留041－5K短接线，合上开关，投入母差保护手把及跳开关压板，由保护传动开关跳闸。拆除041－5K短接线，退出母差保护及所有跳闸压板。

由旁路倒正常运行过程中，保持被接入开关与2246开关同时合位时，对开关测向量，若由于电流小可继续操作至拉开2246开关后测相量，若有误再合上2246开关代路开关，更正接线至正确后恢复各间隔开关运行。

2200 甲、2200乙、2200丙、2200丁(四台启动变开关)与 2200戊、2200己(两台脱硫变开关)分别利用停电机会接入TA和跳闸回路，投运后完成测相量工作。

对不能停电的间隔如2201、2245间隔，做好安全措施，退出母差保护及所有跳闸压板，封住TA带电完成2201、2245开关TA、跳闸回路及开关辅助接点接线工作，在接通TA回路后，测相量，若有误则封住TA二次，进行接线更正，完毕后接通TA连片。

尤其注意母联（2245）间隔，要做好可能由于TA极性接反造成母差装置差流增大的措施。

2.保护投入

所有间隔接线、测相量工作完成后，检查母差保护装置是否有差流。全部工作完成后，向调度申请投入220kV第二套母差保护。

六、结束语

随着经济建设的发展，我国的电力工业正迅速发展。电力系统的规模日益扩大，发电设备的容量也相应增大。母线差动保护对系统安全、稳定运行至关重要，母线差动保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。因此在改造施工过程中保证设备平稳过渡、安全运行对220KV等重要厂站双套母差改造及其他重要改造工作，意义极大。希望通过此文给其他类似工程提供借鉴。

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答(第二版)[M].北京：中国电力出版社，2000.

[2]广东省电力调度中心.广东省电力系统继电保护反事故措施汇编[z].广州：广东省调度中心，2004.

[3]深圳南瑞科技有限公司.BP-2B微机母线保护装置说明书[Z].深圳：深圳南瑞科技有限公司.2004.

[4]国家电力公司.“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则.北京：中国电力出版社.2002.

[5]国家电力调度通信中心.国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）.北京：中国电力出版社.2005.

[6]王梅义.电网继电保护应用.北京：中国电力出版社.1999.