500 kV非典型断路器接线的母线保护接线设计

2019-05-07王昆新钱迎春

云南电力技术 2019年1期

王昆新，钱迎春

（1.中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司，昆明 650051；2.云南电网有限责任公司，昆明 650011）

0 前言

变电站500 kV主接线普遍采用3/2断路器接线[1-2]，装设2段母线，每段母线配置2套母线保护[3-4]，每套母线保护对应接入每段母线上边断路器的交流电流，以及失灵起动回路、跳闸回路[5-6]。

云南电网某变电站500 kV主接线采用3/2断路器，2段母线的典型接线，变电站运行多年后，因负荷发展需要而进行扩建，受制于场地条件以及GIS扩建条件等因素的限制，最终只能在与已有变电站场地相距约2 00m的地点进行变电站扩建，新增2段母线，3/2断路器接线成为有4段母线的非典型接线，新增的每段母线都需要配置母线保护，而且新增母线保护接线需采取非常规接线，才能适应非典型主接线的要求，保证电网的安全运行。

1 非典型的500 kV主接线

某变电站500 kV主接线采用3/2断路器，2段母线的典型接线，为满足负荷增长的需要，需扩建2台主变，6回500 kV出线，220 kV出线，以及其它设施，受原有变电站GIS扩建条件的制约，现有和扩建母线间的联络线两端没有装设断路器，联络线一侧接入了现有侧相应的线路串，另一侧直接接入新建侧，形成图1所示的500 kV主接线。

图1 500 kV主接线

2 500 kV主接线母线保护新型接线

基于3/2断路器接线，任意一段母线故障，母线保护动作跳开与故障母线相连的边断路器，不会使任何连接元件停电的优点，将联络线等效为新建母线的一部分,联络线不装设保护，新建母线装设母线保护[3-4]，联络线故障，由新建母线的保护切除，同时新建母线的各边断路器就近接入新建母线保护，可以避免因接入现有母线保护连接电缆长度长，电流互感器（CT）负担[5]较重的不利影响，保证母线保护的选择性、可靠性[3]。

新建母线保护在满足电网对母线保护选择性、可靠性[3]要求的前提下，打破边断路器做为1个单元接入母线保护的常规接线[5-6]，将联络线间隔的边、中断路器等效为一个单元接入新建母线保护。

2.1 母线保护电流回路

将母线联络双回线任一回线做为一个单元接入相对应段新建500 kV母线保护，为此，将联络线现有侧边、中断路器的电流以和电流形式接入新建母线保护（见图2）。

图2 联络线1、2接入新建母线保护电流回路图

2.2 母线保护断路器失灵起动回路

将联络线边、中断路器失灵起动接点并联，接入新建母线保护的失灵起动回路（见图3）。

图3 联络线1、2接入新建母线保护失灵起动回路图

2.3 母线保护跳闸出口

新建母线保护跳闸出口分别接至联络线边、中断路器的跳闸回路（见图4）。

图4 新建母线保护接入联络线1、2跳闸回路图

通过以上3点完成一回联络线作为母线保护一个单元的接线。此外，新建母线保护接入新建母线上各边断路器的交流电流、以及失灵起动回路、跳闸回路，完成新增母线段的母线保护设计接线。

3 非典型500 kV主接线母线保护动作

3.1 新建母线段母线保护

1）任一回联络线故障，接入母线的母线保护动作，断开联络线现有侧的边、中断路器，以及联络线所接的新建母线上的边断路器，切除故障，不影响新建母线各串上出线或者主变的运行，体现出3/2断路器接线的优点。

2）新建母线故障，新建母线保护动作，跳开新建母线上的边断路器，以及联络线现有侧的边、中断路器，保障变电站的安全运行。

3.2 现有母线段母线保护

1）任一回联络线故障，属现有母线保护范围外故障，现有母线保护不动作。

2）现有母线段故障，现有母线保护动作，跳开现有母线上的边断路器，保障变电站的安全运行。

4 非典型的500 kV主接线运行注意事项

联络线现有侧边、中断路器分别装设断路器失灵保护，失灵保护电流判别元件接入电流互感器，联络线故障，边断路器拒动（失灵），失灵保护起动现有母线段的母线保护，跳开母线上的边断路器。联络线现有侧边、中断路器的电流以和电流形式接入新建母线保护，当联络线故障，新建母线保护动作，边断路器断开，中断路器拒动，在边断路器失灵保护电流判别元件回路中的电流互感器将出现汲出电流[5,8]，边断路器失灵保护电流定值的整定计算应考虑汲出电流的影响，防止断路器失灵保护误起动。