变电二次技改工程实例分析

郭必揄

摘要：随着我国电力系统继电保护的不断发展以及设备运行年限的要求，变电站的继电保护需陆续更换。新旧保护功能、策略均不同，再加上已运行变电站一次接线方式各不同，对变电二次回路的要求也不一样，本文针对不同搭配、不同主接线变电站技改的经典、难点二次回路设计进行举例重点分析。

关键词：变电二次技改；实例分析；旁母

1、引言

当前，一些老的220kV变电站电气设备继电保护仍采用当下淘汰的装置，电气一次接线也仍保留有旁母，针对这些变电站存在不同类的技改工程出现，比如220kV线路保护更换、220kV母差双重化改造、主变保护更换、安稳装置更换、220kV备自投装置加装等，而这些单项技改又可能组合出现在同一个变电站综合技改工程中，因此，对于不同搭配、不同主接线变电站技改的经典、难点二次回路设计进行举例重点分析，就显得很有必要。

2.1、220kV母差双重化改造同时#2主变保护更换，#2主变母差、失灵相关二次回路设计。

站内母差、失灵现状为：母差保护与失灵保护分开，220kV母差保护双套配置，且每套母差保护组1面屏，出口双线圈；220kV失灵保护单套配置，组1面屏，失灵单独出口且出口双线圈，失灵可区分间隔，失灵电流判据在各间隔辅助保护完成，含主变失灵解复压闭锁功能，无主变失灵联跳功能，主变失灵联跳三侧回路由主变主保护及断路器辅助保护共同实现。

对于此类技改工程，需要一个220kV母差双重化改造的过度方案，方案为：在保证站内原有母差、失灵不退出的情况下，220kV间隔逐步停电改造并接入新上其中一套220kV母差兼失灵保护，待新上第一套220kV母差兼失灵保护投运，退出站内旧母差保护屏其中一套，接着220kV间隔再逐步停电改造并接入新上第二套220kV母差兼失灵保护，待新上第二套220kV母差兼失灵保护投运，退出站内第二套旧母差保护屏及失灵保护屏。因此，在220kV母差双重化改造同时进行#2主变保护更换，需同时考虑两种情况的回路设计，分别是#2主变保护更换后接入220kV母差、失灵保护改造前二次回路与#2主变保护更换后接入220kV母差、失灵保护改造后二次回路。具体二次回路设计时，还需要考虑的问题有：1）、鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期#2主变间隔母差组电流需将新旧母差串接（顺序为CT---新母差---旧母差），这样有利于两套母差兼失灵保护均改造完成后便于主变间隔带电运行拆除与旧母差、失灵相关二次回路接线；2）、鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期#2主变间隔接入旧母差的刀闸分、合位接点不变，需现场另外找一副刀闸分、合位接点接入新母差兼失灵保护；3）鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，为保证#2主变变高新操作箱TJR配合旧母差、失灵的完整性，故需增加旧母差与失灵去#2主变变高新操作箱的跳闸回路；4）鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期母差、失灵回路使用#2主变保护及操作箱动作接点数及相应压板数较多，需现场出口传动并做好记录，方便两套母线保护均改造完后间隔带电拆除相关旧母差、失灵回路接线。

2.2、220kV线路保护不更换，母差双重化改造，220kV线路母差、失灵相关回路设计。

站内母差、失灵现状同上。

对于此类技改工程，同样需要220kV母差双重化改造的过度方案，方案同上。因此，针对这个过度方案，220kV线路母差、失灵相关回路接线就需同时考虑两种情况的回路设计，分别为220kV母差、失灵保护改造前220kV线路母差、失灵相关二次回路与220kV母差、失灵保护改造后220kV线路母差、失灵相关二次回路。具体二次回路设计时，还需要考虑的问题有：1）、鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期220kV线路间隔母差组电流需将新旧母差串接（顺序为CT---新母差---旧母差），这样有利于两套母差兼失灵保护均改造完成后便于线路间隔带电运行拆除与旧母差、失灵相关二次回路接线；2）、鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期220kV线路间隔接入旧母差的刀闸分、合位接点不变，需现场另外找一副刀闸分、合位接入新母差兼失灵保护；3）鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期母差、失灵回路使用220kV线路保护及操作箱动作接点数及相应压板数较多，需现场出口传动并做好记录，方便两套母线保护均改造完后间隔带电拆除相关旧母差、失灵回路接线。

2.3、220kV母差双重化改造同时220kV母联保护及操作箱更换，220kV母联母差、失灵相关二次回路设计。

站内母差、失灵现状同上。

对于此类技改工程，同样需要220kV母差双重化改造的过度方案，方案同上。因此，在220kV母差双重化改造同时进行220kV母联保护及操作箱更换，需同时考虑两种情况的回路设计，分别是220kV母联保护及操作箱更换后接入220kV母差、失灵保护改造前二次回路与220kV母联保护及操作箱更换后接入220kV母差、失灵保护改造后二次回路。具体二次回路设计时，还需要考虑的问题有：1）、鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期220kV母联间隔母差组电流需将新旧母差串接（顺序为CT---新母差---旧母差），这样有利于两套母差兼失灵保护均改造完成后便于母联间隔带电运行拆除与旧母差、失灵相关二次回路接线；2）、鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期220kV母联间隔接入旧母差的刀闸分、合位接点不变，需现场另外找一副刀闸分、合位接点接入新母差兼失灵保护3）鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差失灵正常运行，为保证220kV母联新操作箱TJR配合旧母差、失灵的完整性，故需增加旧母差与失灵去220kV母联新操作箱的跳闸回路；4）鉴于新母差兼失灵保护改造同时需保证旧母差、失灵正常运行，此过度期母差、失灵回路使用220kV母联保护及操作箱动作接点数及相应压板数较多，需现场出口传动并做好记录，方便两套母线保护均改造完后间隔带电拆除相关旧母差、失灵二次回路接线。

2.4、220kV变电站稳控装置更换二次回路设计。

目前，安稳装置执行的标准为广东电力系统安全自动装置设计标准（2014版），本节主要来探讨一下切负荷执行站安稳二次回路设计需要特别注意的几个要点，具体为：1）广东电力系统安全自动装置设计标准（2014版）中切110kV线路闭锁下一级备自投，是指通过出口至跳信机，跳信机发命令至220kV变电站的下一级110kV变电站的110kV备自投；2）跳信机建议安装在安稳主机屏，这样，安稳主机闭锁出口至跳信机开入的配线，由厂家配或由施工单位现场配（16路），跳信机开出为2M口（16路），用同轴电缆接至通信机房数字配线架2M接口（通信专业维护的），或在安稳通信接口屏（继保专业维护的）增设一个数字配线架；3）跳信机2M通道通信是经安稳通信接口屏增配得数字配线架还是经通信机房综合配线屏的2M数字配线架呢，取决于该通道上站端设备谁维护，就像安稳装置系统通信独立2M双通道上用的数字配线架就是安装在安稳通信接口屏内，属于继保维护。跳信机2M通道上用的数字配线架建议也安装在安稳通信接口屏内（单通道，增配单组数字配线架即可）；4）安稳装置系统通信为独立2M双通道上传至500kV安稳子站，跳信机切下级变电备自投的2M通道下传至110kV变电站，两者通信方向不一样；5）本站安稳切负荷线路时不用闭锁本站110kV备自投，因为该电源线路的闭锁由线路电源侧变电站的备自投或安稳配套的跳信机发出命令闭锁即可，更因为该线路作为电源进线了，就不会作为负荷出口被切掉；6）本站安稳切负荷时，跳变低需闭锁本站10kV备自投，切负荷出口与闭锁备自投出口一一对应，模拟量开入与出口一一对应；7）安稳最新标准220kV线路6条，分三组，每组接甲乙线，每一组代表一个潮流方向，部分变电220kV线路非均为甲、乙线，此时需征询调度意见，把远期规划为甲、乙线的两条线路组合为一组。

2.5、双母带旁路的220kV变电站主变保护更换遇到的几处不常见二次回路设计。

对于10kV电容器无失压保护跳闸功能，主变非电量、差动、后备保护跳变低需设计联跳电容器回路，防止主变跳开变低后，再送电时带无功电容充母线或防止主变跳开变低后，无功电容反充母线，熔断挂在母线上的10kV电压互感器保险。

对于北京四方JFZ-13TA型220KV母联操作箱（组合操作箱）无TJF继电器（不启动重合闸不启动失灵继电器），主变主保护A/B跳母联只能选择手跳方式跳220KV母联开关。

对于北京四方FCX-12J-1型220KV旁路操作箱（分相操作箱）无TJF继电器（不启动重合闸不启动失灵继电器），主变旁代非电量跳闸的两个出口只能选择手跳方式跳220KV旁路开关。

3、结语

本文针对当前变电二次设计实际存在的问题，对几种经典且重点的有关二次回路设计进行举例分析，文中所列举的五个案例是不常见却重要的经典回路。针对目前刚毕业工作年限不久，还没怎么深入接触过变电站旧二次回路的设计人员来说，本文的五个实例分析就可以供之学习，当然，要想做好变电二次回路设计，特别是存在新旧保护过度的二次回路设计，还需要通过日常的工作不断积累经验，发现并改进。

参考文献

[1]：《南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编（2014年）》。

[2]：《安自装置二次回路接线设计规范》。

[3]：《广东电力系统安全自动装置设计标准（主网篇）》。

[4]：《南方电网电力二次装备技术导则》Q/CSG1203005-2015。

[5]：《南方电网继电保护通用技术规范》QCSG110010-2011。

[6]：《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136-2012