王赟
国网山西省电力公司检修分公司
山西省太原市 030032
摘要：500 k V常规变电站由于运行年份较长，二次设备整体老化，需要进行整体智能化改造。由于500 k V变电站一般作为枢纽站承担着较大负荷，因此采取全站改造的停电方案几乎不可行，比较符合实际的方式是采取分阶段停电改造方式[1,2]。
关键词：500kv；变电站；智能化改造
1 母差保护改造方案比较
1.1 方案1
先改造母差保护，再进行间隔保护改造。
采用该方案，首先需停一次母线，对母差保护进行改造，母差保护改造完后采用GOOSE (面向通用对象的变电站事件) 转模拟开关量的过渡接口装置完成新母差和原断路器机构和原断路器保护的接口，然后对间隔进行逐一停电改造，每个间隔改造完成后脱离过渡接口装置，并与新母差保护完成接口试验。
1.2 方案2
先改造间隔保护，再进行母差保护改造。
采用该方案，首先对间隔进行轮流停电改造，每改造完成1个间隔后，采用模拟量转GOOSE装置完成新间隔与老母差保护的接口，同时考虑到老母差无失灵电流判别装置，需要对每个新间隔加装电流判别装置。当所有间隔改造完成后，使母线停电完成新母差改造和新母差与其余间隔接口试验，并退出电流判别装置。
2 母差保护改造方案选择
2.1 500 k V母差保护改造方案
500 k V系统采用3/2接线方式，该一次接线方式下只要间隔出线采用2个断路器同时供电，则停役1条母线对线路和主变压器 (简称主变) 供电不受影响。
500 k V母差保护改造，如采用方案1，即先进行母差保护改造，新母差保护和原断路器保护的回路通过母差过渡装置进行连接和接口，则在改造过程中所有出线只需停役1次，间隔停役时完成改造后分别轮停2套新母差保护进行接入即完成该间隔保护的全部改造工作。如采用方案2，先进行间隔改造，间隔改造后由于老母差保护和新断路器保护均无失灵电流判别功能，需要在每个边断路器保护后新增1个失灵电流判别装置，还需要通过过渡接口装置完成断路器保护和老母差保护的接口试验，当所有间隔保护完成改造后对新母差保护进行改造，母差保护改造后完成传动试验。2种方案均只需对间隔线路和主变进行1次停电，但方案2需要新增失灵电流判别装置，因此选择方案1。
2.2 220 k V母差保护改造方案
500 k V变电站的220 k V母线一般采取双母双分段形式，部分老变电站还采用双母双分段带旁母形式，母差保护双重化配置为主，部分老站采用单母差保护。
对220 k V母差保护改造，如采用方案1，则需要先分段停役母线进行电压回路接入，然后，将220 k V间隔轮停通过过渡接口装置进行其他回路接入，再经过较长一段时间的间隔轮停完成间隔保护改造和接口传动试验。如采用方案2，先进行间隔轮停改造，改造后通过临时电流判别装置和过渡接口装置与老母差保护进行连接，当所有间隔改造完成后轮停间隔进行母差保护改造。2种改造方案均需要对间隔轮停3次 (分别接入2套母差) ，同时需要倒母线进行电压回路接入。由于220 k V母线不能无母差保护运行，因此母差保护改造需分套进行，即结合方案1和方案2，先改造1套母差保护，待该套母差保护全部间隔改造好后复役，同时对间隔保护进行改造后接入新老2套母差保护，其中接入老母差保护采用过渡接口装置和临时电流判别装置，当所有间隔改造完成后，对母线进行正副母倒母，完成电压回路接入新母差，之后对新母差保护进行投运，新母差投运后再次轮停间隔以及倒母，对另一套母差保护改造，最终全部完成220 k V母差改造工作。该种方案所有间隔只需轮停2次，减少了停电时间。
3 500 k V母差保护改造流程
500 k V母差保护双套改造为同步进行，且2套母差保护改造类似，因此这里只描述“一母一套母差保护”改造流程。按照方案1先进行母差保护改造再进行间隔保护改造。500 k V母差保护的二次回路主要分4类。
第1类是母差保护与断路器保护间的相互启失灵回路，分别是母差保护动作起边断路器失灵和边断路器失灵起母差保护；第2类是母差保护跳闸回路；第3类是母差保护的电流回路，需要与变断路器电流端子箱搭接；第4类是母差保护的信号回路和故录回路。
500 k V母差保护的改造流程分为准备阶段、开始阶段、过渡阶段和结束阶段。
(1) 在准备阶段，不需要一次设备停电。仅完成新母差保护的调试以及新母差保护和母差过渡接口屏的光纤连接。为方便结束阶段过渡接口装置退役，过渡接口装置通过GOOSE交换机获得新母差保护发送的GOOSE控制块，并将其转换成模拟信号触发继电器接点闭合。
(2) 在开始阶段，需将500 k V母线和其边断路器改检修状态，此时完成老母差装置的拆除工作；完成老母差保护与原TA (电流互感器) 端子箱的电流回路拆除、完成老母差保护的信号回路和故录回路拆除，同时，为方便过渡阶段新母差保护与原边断路器保护以及边断路器机构的电缆连接，避免新放临时长电缆，保留老母差保护屏柜以及老母差保护与原断路器机构和原断路器保护的二次回路。在完成二次回路的拆除和保留工作后，将过渡接口装置和老母差屏保留的二次回路搭接，完成新母差保护和原断路器机构以及原断路器保护的接口试验，在接口试验正确后完成新母差保护信号回路和故录回路的搭接和验证。此时新母差保护改造完成，新母差保护和原间隔二次回路的联系除电流回路外，均通过过渡接口装置完成,。
(3) 在过渡阶段，分批对间隔设备进行停电改造，间隔保护改造完成后轮停新母差保护进行与智能终端和新断路器保护的二次回路搭接以及接口试验。
(4) 在结束阶段，当所有间隔保护改造完成后，母差过渡接口装置即可退役，退役时拆除过渡接口装置与交换机的光缆即可，此时所有间隔完成改造，母差保护与其他装置回路联系如图1所示。
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图1
5 结语
运行年份较长的500 k V变电站面临站内二次设备老化严重、备品备件准备困难的问题，常规变电站二次设备的智能化改造势在必行。此次金华500 k V双龙变电站分阶段智能化改造为全国范围内的500 k V变电站二次智能化改造积累了典型经验。随着网络技术的不断完善，智能变电站的大规模建设和改造将极大地提高电力系统运维检修的可靠性。
参考文献
[1]冯正伟，杨鑫，何祥文.500 kV常规变电站智能化改造方案的探讨[J].浙江电力，2015，34 (2) :20-23.
[2]丁峰，陆承宇，阮黎翔，等.变电站监控系统智能化改造过渡方式研究[J].浙江电力，2015，34 (6) :20-23.
[3]?Q/GDW 396-2009 IEC 61850工程继电保护应用模型[S].北京:中国电力出版社，2010.
[4]裘愉涛，杜浩良.传统500 kV继电保护智能化改造方案[J].电力自动化设备，2011，31 (11) :143-148.