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摘要：旁路保护改造涉及到旁路间隔与线路间隔、主变压器间隔之间复杂的二次回路接线。在保护改造过程中，施工人员、运维人员都需要清楚了解其中的二次回路接线切换方式。本文从安全措施布置、随工验收、工程启动等方面分析了旁路保护改造中的要点，通过分析旁路代供主变二次跳闸回路、电流回路、电压回路的接线方式，归纳了多处注意事项，使得运维人员对于旁路代供时二次回路的切换有了更加深刻的认识，为运维人员对设备的倒闸操作以及异常处理提供参考与借鉴。
关键词：旁路保护；保护改造；回路切换
0引言
双母线带旁母的接线方式是上世纪八十年代流行的变电站一次设备接线方式。通过旁路代供线路断路器或主变断路器的操作，可以在对外不停电的情况下对电力设备进行检修，提高了供电可靠性。旁路代供要求旁路间隔与线路间隔、主变压器间隔通过复杂的二次回路接线实现代供切换功能，这就使旁路保护改造过程中需要面临复杂的二次回路。保护改造工程中不仅需要安全可靠的解除相关回路，与二次运行设备进行有效隔离，还需验证相关回路的正确与完整。这对二次技术人员与运维人员都提出了相当高的技术要求。本文以笔者所在的220千伏变电站旁路保护改造工程为例，总结了保护改造过程中的各项要点。
1 系统接线方式及保护配置
本次保护改造工程涉及的变电站220千伏系统采用双母线带旁母的接线方式，其中母联断路器为旁路兼母联形式。
母线上共接有两台主变压器、四条220千伏线路，其中三条为环网供电线路，一条为馈供线路，其一次接线图如图1所示。正常运行方式下，1号主变运行于220千伏正母线，2号主变运行于220千伏副母线，旁联2510隔离开关合闸，旁路2520断路器以母联方式合环运行。
2 安全措施布置要点
保护改造工程开始前，220千伏正母线、旁母线需在冷备用状态，再布置合适的二次安全措施。其安全措施主要涉及到五个方面。
2.1 屏顶小母线拆断措施
原保护屏柜拆除前，先完成二次电缆的拆除工作。电缆拆除前需对所有电缆做好绝缘防护措施。拆除电压互感器二次小母线及直流小母线前先查明小母线联络电缆的走向，以免造成电压互感器二次短路或者直流回路接地，同时做好临时跳线，防止运行屏柜上的公用小母线被误断开。
2.2 主变保护二次回路隔离措施
旁路代供主变时，主要涉及到电流回路、电压回路以及断路器跳闸回路的切换，在保护改造过程中需将这三条回路有效隔离。
电流切换回路：在主变保护屏上将电流切换端子在旁路电流互感器侧短路并接地；由二次人员将主变保护屏后旁路电流互感器接线端子拆除，并做好短路接地措施。
电压切换回路：主变保护正常采用本身断路器运行母线电压。在主变保护屏上将电压切换开关切至主变断路器侧；由二次人员将主变保护屏后旁路电压切换回路拆断，防止旁路保护调试过程中电压误入主变保护装置。
主变保护跳旁路断路器回路：将主变保护跳旁路断路器压板全部退出；由二次人员将主变保护屏后旁路断路器跳闸线拆除，并做好绝缘防护措施。
2.3 母差保护二次回路隔离措施
旁路保护更换过程中需退出母差保护跳旁路断路器的跳闸压板、旁路失灵保护动作启动母差的开入压板；同时由二次人员将母差保护屏后相应的跳闸线及失灵回路接线拆除，并做好绝缘防护措施。
2.4 信号回路隔离措施
信号回路主要涉及旁路测控装置的信号线以及故障录波器的信号线，需将原有电缆解除，并根据需要布设新的信号电缆。
2.5 其它二次回路隔离措施
旁路代供线路时，旁路保护的重合闸方式需与被代供线路一致。由于220千伏馈供线路采用检无压重合闸方式，线路电压引入了旁路保护装置以备旁路代供时使用。因此拆除原旁路保护装置内线路电压互感器二次电压回路接线时，需测量电压回路正常后再拆除电压接线，并做好绝缘防护措施。
操作箱更换前需拆除测控装置内断路器手分、手合回路的二次接线，重新布置控制电缆。
3随工验收要点
保护装置安装调试完毕后除了进行常规验收，还需验证新增保护与母差保护、主变保护之间的接线正确性。运维人员需申请停用母差保护、主变保护以配合验证。
3.1保护验收
102B保护装置主保护为纵联方向保护，后备保护为三段式距离保护、两段式零序方向保护及零序反时限保护，同时装置还配置有自动重合闸、三相不一致保护[1]。122B保护装置具有充电过流保护功能、失灵启动功能。
由于220千伏线路的主保护均采用光纤差动保护，旁路代供线路时无法完成主保护的切换，所以旁路102B保护主保护功能停用。保护验收时，分别验证102B保护装置后备保护、自动重合闸、三相不一致保护的动作正确性，并实际传动至旁路断路器，分别试验旁路断路器两组跳闸线圈的可靠性。
122B保护装置需经一、二次升流试验，验证其充电过流保护功能，并正确传动至旁路断路器。对于122B保护的失灵启动功能，只能验证装置的动作逻辑，失灵开出回路需配合母差保护停用后一起验证。旁路保护的启动失灵回路如图2所示，发生故障时，保护动作起动单相跳闸继电器或三跳、永跳继电器，经各自的启动失灵压板输出至122B保护装置。如果断路器拒动，故障电流仍然存在，则电流继电器不返回，电流判别接点仍闭合，满足失灵启动条件，通过旁路保护屏上失灵总启动压板8ZLP1开出至母差保护屏。在功能验证前，需断开旁路保护屏上失灵总启动压板8ZLP1以及母差保护屏上旁路断路器启动失灵压板，并拆除失灵启动接线，防止误跳运行设备。
3.2 母差保护验证
母差保护改为信号状态后，由二次人员拆除母差保护跳运行断路器的跳闸线，并做好绝缘防护措施。
运维人员在验收时需传动验收母差保护能正确跳开旁路断路器，并分别试验旁路断路器两组跳闸线圈，验证其可靠性。同时还需验收旁路断路器失灵保护回路正确性，失灵保护动作能正确启动母差保护，并跳开相应母线上所有运行断路器。验收过程中，需模拟旁路断路器的运行母线位置接点，并分别验证旁路运行于正母线和副母线时失灵保护动作的正确性。
3.3主变保护验证
主变保护验证前需将主变三侧断路器改为冷备用状态，再由二次人员接入主变保护跳旁路断路器跳闸线。运维人员验收时需分别传动主变两套保护跳旁路断路器的正确性，并分别试验旁路断路器两组跳闸线圈，验证其正确性。
主变保护停役后，还需验证主变保护用220千伏电压能正确切换至旁路断路器。由于旁路单元在冷备用状态，且母线电压二次公用小母线没有接入旁路保护装置，需由二次人员利用模拟装置加入电压，并在主变保护屏后测量电压开入的正确性。
旁路代供主变电压切换回路如图3所示。以1号主变为例，由旁路保护屏顶交流电压小母线侧加入模拟电压量，旁路保护屏上电压切换开关4QK正常在2号位置，旁路保护装置能正确显示开入电压。当旁路保护屏上电压切换开关4QK切至1号位置，即代1号主变位置时，可在1号主变保护A屏电压切换开关1YK1下桩头位置2、1号主变保护B屏电压切换开关2YK1下桩头位置2上分别测量到正确的开入电压。
4 工程启动要点
旁路保护启动过程中需完成旁路断路器102B保护带负荷测试、旁路代供1号主变方式下1号主变第一套主变保护带负荷测试、旁路代供2号主变方式下2号主变第一套主变保护带负荷测试。
从图4中可知，“旁路断路器供主变保护用电流回路短接退出1号、2号主变第一套主变保护回路”这一条件需在旁路保护屏至主变保护屏的电流回路连接线上选择断开点，并在一侧短路接地。若选择在主变保护屏后断开电流回路，则需将两套保护均断开，所以一般选择在旁路保护屏后端子排上断开电流回路，即图4中接地点①与接地点②之间断开。按照二次人员操作习惯，电流回路断开后，一般把短路接地点选择在端子排外侧，即图4中所示的短路接地点②。由于此时旁路保护屏上电流切换端子SD在旁路电流互感器侧进行了短接接地，旁路电流互感器二次不会开路。但运维人员按照表3所列内容切换电流回路后，旁路电流互感器二次电流回路将在旁路保护屏后形成开路，一旦带有负荷将损害电流互感器本体。若选择短路接地点①，则运维人员切换电流回路后，旁路电流互感器二次电流回路仍保持短路状态，不会造成电流互感器二次开路问题。运维人员核准启动条件时应注意此点。
4.2 启动操作注意事项
1）旁路122B保护动作三跳旁路断路器，122B保护启用时需同时启用旁路断路器失灵保护，投入旁路操作箱三跳启动失灵压板及母差保护上旁路失灵启动压板。
2）旁路断路器的电流、电压回路应切至相应主变保护，切换过程中应将主变差动保护临时停用，但不得将所有保护同时停用[2]。
3）主变差动回路电流端子的切换操作应在断路器热备用状态下进行，即旁路断路器并列前，投入旁路至被替代主变差动回路电流端子；被替代主变断路器拉开后，退出并短接被替代主变断路器差动回路电流端子，严防电流互感器二次回路开路[2]。
4）在旁路断路器与主变断路器并列后，将主变保护用220千伏母线电压由主变侧切至旁路侧，一般采用先将旁路保护屏上电压切换开关切至所代主变位置，再将两套主变保护屏上电压切换开关切至旁路位置，尽量缩短主变保护失去电压的时间。
5）在旁路断路器并列前投入被替代主变保护跳旁路断路器出口压板，在主变断路器解列后退出被替代主变保护跳主变断路器出口压板。
6）主变断路器停役后，停用主变断路器非全相保护。
5 结论
本文从安全措施布置、随工验收、工程启动等方面分析了旁路保护改造过程中的要点。通过分析旁路代供主变二次跳闸回路、电流回路、电压回路的接线方式，归纳了多处运维注意事项，使得运维人员对于旁路代供时二次回路的切换有了更加深刻的认识，为运维人员对设备的倒闸操作以及异常处理提供参考与借鉴。
参考文献：
[1]北京四方继保自动化股份有限公司.CSC-102B数字式超高压线路保护装置说明书[Z].北京:北京四方继保自动化股份有限公司,2010.
[2]220千伏变电站通用运行规程 [Z]. 南京: 江苏省电力公司, 2014.
作者简介：
张耀勋（1986－），男，江苏苏州，工程师，变电站值班员技师，从事高压变电运维方面工作。
注：（作者联系方式：张耀勋，15962583503，0512-68515399，szwj_zyx@126.com，江苏省苏州市吴江区松陵镇吴越领秀18幢204室，215200。）
论文作者:张耀勋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/12
标签：旁路论文; 回路论文; 断路器论文; 母线论文; 电压论文; 电流论文; 接线论文; 《电力设备》2017年第29期论文;