孙旭威 张祚玮 刘新宇
辽宁红沿河核电有限公司
摘 要 微机保护装置的使用年限超过12年后，一般进行装置的老化换型改造。本文以某220kV开关站母差失灵保护改造为案例，给出基于原屏更换的技改方案，涉及改造方案确定、装置选型、回路改造、现场施工管控等方面。
关键词 母差失灵；改造；
1、改造方案
1.1改造前情况介绍
该220kV开关站采用双母线带母联开关主接线，站内配有7台变压器、2条线路、1个母联开关，母差失灵保护的现场配置为两套南瑞RCS-915AB母差保护，一套南瑞RCS-916D失灵保护，失灵动作、母差动作分别出口，启动失灵保护的电流判据分别利用各间隔的断路器辅助保护装置实现。母差失灵改造过程中，一次设备均无法停电。
1.2两种改造方案对比
微机保护装置的老化改造可采用新设屏柜，按照现行最新规范进行设计，施工简单。但在实际执行过程中，往往受限于场地空间、电缆施工、经济预算等原因而采用在原有保护屏柜上进行换型改造。根据现场实际情况，分析两种方案的优缺点，汇总见表1。
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结合现场实际情况，综合考虑两个方案，最终选用方案2，即在现有的屏柜位置进行换屏操作，采取两套母差保护轮停逐套改造的在线改造方式，每套母差改造时同步修改外部相关联间隔的相关回路。因现场是两套母差和一套失灵保护的配置，实际执行的时候，先改造一套母差保护，然后再改造剩下的另外一套母差和失灵保护，保证整个施工过程中至少有一套母线保护和一套失灵保护在运。
2、装置选型
装置选型时遵循国家电网有限公司《十八项电网重大反事故措施（修订版）》15.2条关于继电保护配置应注意的问题，根据现场实际情况，选择“技术成熟、性能可靠、质量优良并经国家电网公司组织的专业检测合格的产品。”
该开关站站内有7台220kV变压器，数量超过国网标准化母线保护程序的上限，这给设备选型带来了困难。因母差保护设备的特殊及重要性，设备选型阶段收集了国内各大厂家的母差保护设备，特别是已经在本地区投用过的设备厂家。就现场实际情况，与电网主管部门、厂家、设计院召开专题会，就设备型号的细分版本进行选择。
现场施工因采用原屏柜位置更换新屏柜并使用原有电缆的方案，为保证施工质量和进度，设备采用保护装置标准化，端子排定制化的策略。根据现有的端子排位置，在满足规定要求的情况下，与厂家定制适合本厂的专用端子排布局，这样可节省大量电缆重新敷设与制作的工作。
3、二次回路更改
保护装置老化改造的重中之重在于二次回路的变更，二次回路的更改涉及跳闸回路、CT/PT二次回路、刀闸位置节点回路、失灵相关回路、报警回路、相关回路上压板处理、原有断路器辅助保护装置拆除等工作。每一个节点、回路的处理都将影响到保护装置的可靠性，因失灵回路变更大且回路复杂，此处单独分析失灵回路的变更。
按照《十八项电网重大反事故措施（修订版）》，失灵保护包含在母线保护装置内，回路设计上按照现行标准GB/T 34122-2017《220kV～750kV电网继电保护和安全自动装置配置技术规范》9.2.6断路器失灵回路配置原则：断路器的失灵保护动作需要联跳母线上其他相邻断路器时与母差保护共出口，采用双重化涉及的母线保护含有母差保护和失灵保护，按照双重化配置跳闸回路可以满足此要求。
按照Q/GDW 1175-2013《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》7.2.3双母线接线的断路器失灵保护技术原则应采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能。在改造时，需要将原有工程中断路器辅助保护装置的失灵电流判别功能取消，各间隔保护装置启动失灵回路分别引入对应的母线保护装置，实现了装置、回路的简单化，提高了可靠性。改造后的失灵回路原理示意如见图1。
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4、现场施工风险管控
现场二次回路施工的风险点在于隔离措施不完善，造成母差屏内有交直流电未完全隔离；因一次设备处于在运状态，跳闸回路的不完善可造成保护误跳闸；二次电缆、压板的变更及新增不正确，可能引入寄生回路，造成保护动作不正确。本部分给出施工过程中除常规安全隔离措施外的主要风险点及控制措施。
（1）风险点1：CT、 PT二次回路作业风险
安全措施1：因改造过程中，相关一次设备均无法停电，造成CT二次回路、PT二次回路需要在线处理，存在CT二次回路开路、 PT二次回路短路的风险。现场施工时，需在上游进行CT、PT的二次回路处理。
安全措施2：CT二次回路使用原有电缆接回，存在CT极性反向问题，在母线保护柜内端接CT二次回路时，需在相应间隔的汇控柜内进行电缆校对，现场电缆接回后要进行带负荷验证CT极性；
（2）风险点2：跳闸回路、启动失灵、解复压闭锁回路无法及时传动验证
控制措施1：实施改造前，跳闸回路在各间隔保护屏隔离拆除，防止误碰。跳闸及失灵相关回路在改造过程中需保证二次回路电缆校对正确、图纸与现场接线一致、出口压板与实际跳闸回路一一对应；
控制措施2：采用测量电压、分段验证的方法，确保回路的完整准确。
控制措施3：各间隔停电期间，采用整组传动的方式确认跳闸回路正确，启动失灵和解复压闭锁回路正确。特别说明，在改造过程中，对于跳闸回路的验证，往往都采取整组试验进行验证，却忽视了对失灵相关回路的验证。
5、结论
本文给出基于原屏的220kV 母差失灵保护在线老化改造技术方案，分析改造过程中的技术难点和施工管控，着重分析改造方案的确定、设备的选型、失灵回路的变更、施工过程质量和风险的管控，对以后相关变电站的母差失灵改造具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1] 徐春新，梁国坤 . 基于原屏改造的220kV 母差失灵保护改造技术方案 [J]. 电工技术，2014（10）：31+54.