主变联跳母联(分段)压板投退的原因分析与建议

主变联跳母联(分段)压板投退的原因分析与建议

马鹏

云南电网有限责任公司楚雄供电局，

在500kV变电站中，220kV设备区最为常见的接线方式通常是双母双分段结构，在这类接线方式中，其母联、母分断路器共有4个，在正常运行方式下，能够保证系统的稳定，但是，对于主变保护，尤其是后备保护而言，存在着多种跳闸方式与时限的情况，所以，在操作或系统故障时，因线路的重要性不同，故而需要制定不同的跳闸方案，本文以笔者所在的云南电网某500kV变电站实际运行情况为例，结合双母双分段接线方式的结构特点与运行风险介绍，提出了一种双母线双分段接线方式下，主变中后备的动作逻辑，通过该方法能够有效提升主变跳闸的精确性。

关键词：500kV变电站；双母双分段；主变后备保护；压板投退

1双母双分段接线结构特点

220kV双母双分段接线方式在220kV电压等级中十分常见，其典型结构如下图1所示，其中213、224开关通常被称为母分开关，212、234开关通常被称为母联开关，在正常运行方式下，4个母联、母分开关均在合位，即4段母线合环运行，该接线方式下，其中一段母线检修，可以通过“倒母线”的方式，将该母线上的所有开关通过刀闸的切换，而从由另一段母线供电，这样，就能够保持线路不停电，从而提升了供电的稳定性；这四个断路器单开关停电检修时，对于母线的运行方式没有任何影响。

图1 双母双分段典型结构

从上图可以发现，双母双分段运行方式能够大幅提高运行的可靠性，但是从经济性上来说，其投资成本较高，但是为了提升系统N-1后的安全性，该方式是目前500kV变电站220kV设备区的首选接线方式。

2双母双分段运行风险

在实际运行中，500kV变电站的220kV设备区作为负荷端，通常情况下，若非正常停电检修，通常不停电，但是，在设备检修时，其可能对电网的网架运行安全性造成影响，从图1中可以看出，如果4条母线中的某一条母线检修，此时，再次发生了N-1跳闸事故，此时，可以根据母线的不同，导致不同的后果，尤其是母联断路器跳闸，可能导致大面积失压的风险。

从图中可以看到220kV设备区双母双分段接线方式的设备有四种，分别是：母联断路器、母分断路器、母线、负载线路。在单母线情况下，一旦给母线供电的线路出现故障叠加断路器拒动时，将导致母线失压；同样的情况下，双母线双分段结构就不会导致所有母线失压，其任意一条母线，都有母联、母分两重供电，意外跳闸概率较低。

目前，国产电气设备的稳定性较高，母联母分开关同时故障概率较低，不过，在设备检修条件下，该结构被迫变为单母线结构，此时需要考虑N-1情况下的运行风险。

在某一段母线停电检修时，所有与该母线相关设备都需要陪停，此时，其相邻的母线而言，其供电设备被迫减少，同时，停电母线上的设备都会经过“倒母”施加在相邻母线上，此时一旦跳闸，将会造成极大影响，目前通常采用风险管控方式解决，但是，无法从根本上降低此类风险。

3优化方案

目前已经采用双母双分段接线的500kV变电站，在设备停电情况下，除了做好分级管控工作外，还应该充分认识双母双分段接线结构的特点，优化母线运行方式，本文提出以下优化措施：

（1）分析双母双分段接线结构，对于接入母线的线路类型、负荷类型进行筛选，保证同塔双回线路接于完全不同的两条母线，即便通过倒闸操作，也不可能同时接于同一条母线。

（2）合理配置负载：保证母线供电负载线路数量大致相等，这样，能够有效降低风险。

（3）母线停电时，需要做好风险定级，在母线停电前，需要提前勘察，单母线停电，需要充分评估电网运行风险，如果停电检修工作可能导致母线安全性下降，应该做好运行方式改变，保证安全稳定运行。

（4）防止在N-1情况下，设备出现过热情况：单母线由两个设备供电，需要防止因为母线停电导致的潮流变化带来的过热情况。

4主变联跳母联分段开关的作用分析

双母双分段接线方式下，如果220kV母线或者其中的一条线路发生故障，而相应保护拒动，都会导致母线上的主变后备保护动作，通常来说，主变零序保护动作后，会跳开母联、母分开关，之后，跳开主变高压侧开关。通常500kV主变保护的后备保护动作时（以零序过流保护动作为例），都会跳开母联、母分开关，之后，跳开主变高压侧开关，最后，再将主变其余两侧开关跳开，因此，通过主变保护中的后备保护，能够有效跳开母联、母分开关，可以有效的保证事故不扩大，防止母差保护失效而导致的事故扩大，该保护作为后备保护，具有一定实际意义。

5投退原则

通过以上分析可以总结在500kV变电站中采用双母线双分段结构的220kV母线的倒母操作原则：投入母线互联压板同时断开母联（母分）开关控制电源，保证其成为“死开关”，防止在倒闸操作过程中故障误动，从而导致带负荷拉刀闸，另外，需要调整主变后备保护的联跳母联、母分开关压板，保证在故障时，该段母线上的所有母联、母分开关能够正确动作，完成以上操作后，才能够继续进行倒母线操作；在完成倒母操作后，需要合上母联（母分）开关的控制电源同时退出母线互联压板，并根据倒母线后的现场实际运行方式，进行相应主变联跳母联、母分开关的压板操作，保证现场运行方式满足相关规定要求。

最后，整个投退原则可以总结如下：

（１）在500kV变电站中采用双母线双分段结构的220kV母线的倒母操作时，若发生线路接地，此时一旦保护拒动，需要及时调整主变后备保护联跳母联、母分开关压板的位置，否则将会导致故障扩大，跳开更多开关，造成负荷损失。

（２）在500kV变电站中采用双母线双分段结构的220kV母线的倒母操作时，需要考虑调整主变后备保护联跳母联、母分开关压板的顺序问题，通过合理的投退主变后备保护联跳母联、母分开关的出口压板，则能够很好的降低保护拒动、故障时的跳闸范围，减少负荷损失。

（３）调整主变后备保护联跳母联、母分开关压板的基本原则：1、投入母线互联压板同时断开母联（母分）开关控制电源，保证其成为“死开关”，防止在倒闸操作过程中故障误动，从而导致带负荷拉刀闸；2、调整主变保护上后备保护的联跳母联、母分开关压板，保证在故障时，该段母线上的所有母联、母分开关能够正确动作，在完成倒母操作后，需要合上母联、母差开关的控制电源同时退出母线互联压板；3、根据倒母线后的现场实际运行方式，进行相应主变联跳母联、母分开关的压板操作，保证现场运行方式满足规定要求。

6结束语

在500kV变电站中，220kV设备区最为常见的接线方式通常是双母线双分段结构，本文对其展开分析，首先对其结构特点以及基本组成进行简单介绍，并发现了其在运行过程中可能存在的风险点，以尽可能减小其在N-1情况下跳闸的危害为目标，提出了优化解决方案，并且对主变联跳母联分段开关的作用进行分析，通过日常经验的总结，提出了双母线双分段结构的220kV母线的倒母操作原则。

参考文献

[1]孟庆凯,潘雄,潘晓柏,时维经.倒母线操作风险分析与操作步骤优化[J].电工技术,2020(19):36-39.

[2]张馨介,朱余启.双母双分段接线运行方式优化研究[J].云南电力技术,2019,47(03):85-87.

[3]刘凤艳,周皓.主变联跳母联(分段)压板投退的原因分析与建议[J].电子技术与软件工程,2016(19):114-115.

作者简介：

马鹏举（1993），男，助理工程师，变电运行技师，学士学位，云南电网有限责任公司楚雄供电局，从事变电运行工作，Email：870125016@qq.com 。