0 引言

按照DL/T 5218—2012《220 kV~750 kV变电站设计技术规程》^[1]要求，500 kV变电站建设初期，由于220 kV出线回路数量较少，通常220 kV系统采用双母线接线方式。随着地区负荷和变电站220 kV出线数量的增加，需进行220 kV双母线双分段接线改造，改造完成后可提高变电站运行灵活性和供电可靠性。本文对500 kV塔拉变电站220 kV双母线双分段改造方案进行了分析，并针对改造过程中存在的主要风险点，提出相应的控制措施。

1 改造前500 kV塔拉变电站220 kV母线运行方式

改造前，500 kV塔拉变电站220 kVⅠ(Ⅲ)母、Ⅱ(Ⅳ)母采用双母线接线方式，1号、2号主变压器分别接至220 kVⅠ(Ⅲ)母和Ⅱ(Ⅳ)母，通过234母联断路器并列运行，预留部分分段间隔(间隔刀闸2131、2133及2242、2244已安装，未装设开关，用于死连接Ⅰ母、Ⅲ母和Ⅱ母、Ⅳ母刀闸)，257、258、259、260、261、262、263间隔接至Ⅲ母、Ⅳ母出线，252间隔接至Ⅰ母、Ⅱ母出线。按照双母线接线方式配置RCS915AS、BP2B 2套母线差动保护。改造前500 kV塔拉变电站220 kV母线接线示意图如图 1所示。

2 改造方案 2.1 主要改造工作

(1) 一次部分。新建213、224分段间隔，装设分段开关及TA；新建212母联开关间隔；配合完成255、256间隔扩建工程相关工作。

(2) 二次部分。新增RCS915GB、PB2CS 2套装置用于220 kVⅠ母、Ⅱ母母线差动保护^[2-3]；原有的RCS915AS、BP2B 2套装置用于Ⅲ母、Ⅳ母母线差动保护；分段开关和母联开关各新增1套NSR322A断路器辅助保护；将塔五Ⅰ线252TA及1号主变压器201TA电流回路二次线及252、201开关失灵启动母线差动保护二次线，从原母线差动保护解除，对应接到新增Ⅰ母、Ⅱ母母线差动保护；变更并增加1号、2号主变压器中压侧后备保护延时跳分段和母联开关接线；Ⅰ母、Ⅱ母和Ⅲ母、Ⅳ母母线差动保护213、224分段开关互启失灵接线等工作^[4]。

2.2 主要风险点和控制措施

(1) 在213、224分段间隔上安装分段开关和TA时，Ⅰ(Ⅲ)母或Ⅱ(Ⅳ)母需停电，双母线运行方式变为单母线运行方式，降低了母线运行灵活性，且一旦母线发生故障，影响范围将扩大。因此应从工期上严格控制母线停电时间。停电期间因需255、256间隔扩建，所以要做好相关配合工作，进而缩短单母线运行时间。

(2) 在220 kV出线或主变TA回路从原母线差动保护向新母线差动保护倒接过程中，由于220 kV母线一次系统与母线差动保护二次接线不对应，流入原母线差动保护的电流不平衡，需将原母线差动保护退出运行，致使220 kV母线无快速主保护，此时一旦母线发生故障，对系统的稳定性影响极大。因此，提出如下2点控制措施：一是在母线差动保护退出期间，调整母线对侧所有有电源线路和主变的后备保护定值，缩短母线故障时的故障切除时间，提高系统稳定性；二是尽可能减少母线倒闸操作，避免发生误操作或因母线刀闸异常而引发母线故障。

(3) 双母线双分段改造工作涉及的二次回路复杂，极易发生错误。除做好三措(组织措施、技术措施、安全措施)工作外，应填写使用二次安全措施票，现场施工时由专业人员监护，从管理上避免误拆误接线的发生。

2.3 进度安排

(1) 第1—6天，Ⅱ(Ⅳ)母停电，拆除原Ⅱ(Ⅳ)母分段间隔支柱及连线，安装224分段开关及TA，配合安装博日特双回220 kV出线Ⅱ母母线刀闸；将Ⅱ母229CVT电压二次线接入新增的Ⅰ母、Ⅱ母母线差动保护；通过234开关为220 kVⅡ母、Ⅳ母及224开关充电，启动224开关间隔，224开关暂做死连接使用^[5](送电前断开224开关操作电源)。

(2) 第7—12天，Ⅰ(Ⅲ)母停电，拆除原Ⅰ(Ⅲ)母分段间隔支柱及连线，安装213分段开关及TA，配合安装博日特双回220 kV出线Ⅰ母母线刀闸；将Ⅰ母219CVT电压二次线接入新增的Ⅰ母、Ⅱ母母线差动保护，220 kVⅠ母、Ⅱ母母线差动保护接入212、213开关二次线。

(3) 第12天，塔五Ⅰ线停电，退RCS915AS、BP2B 2套母线差动保护，拆除塔五Ⅰ线252间隔至RCS915AS、BP2B 2套母线差动保护中所有接线(包括252TA电流回路、刀闸位置接线、跳闸回路、启动失灵回路)，改接至新增的Ⅰ母、Ⅱ母母线差动保护；升级RCS915AS、BP2B 2套装置，用于Ⅲ母、Ⅳ母母线差动保护，接入213开关二次线；通过234开关为220 kVⅠ母、Ⅲ母及213、212开关充电，启动213、212开关间隔；塔五Ⅰ线恢复运行。

(4) 第13天，2号主变压器停电，213、224分段开关轮停。2号主变压器分别接入跳213、224开关二次线，224TA电流回路等二次线接入Ⅰ母、Ⅱ母母线差动保护及Ⅲ母、Ⅳ母母线差动保护；修改2号主变压器保护定值及跳闸矩阵。

(5) 第14天，1号主变压器停电(配合主变压器进行C类检修)，224、213、212开关轮停；拆除1号主变压器201开关间隔至原母线差动保护装置所有接线(包括201TA电流回路、刀闸位置接线、跳闸回路、启动失灵回路及反向失灵回路二次线)；224开关送电，检查Ⅰ母、Ⅱ母母线差动保护和Ⅲ母、Ⅳ母母线差动保护相量的正确性，相量正确则投入母线差动保护；213、224开关停电后分别接入1号主变压器保护跳闸回路，修改1号主变压器保护定值及跳闸矩阵。

(6) 第17天，轮流退出220 kVⅠ母、Ⅱ母母线差动保护，分别接入1号主变压器201TA电流回路、刀闸位置接线、跳闸回路和启动失灵回路及反向失灵回路二次线；1号主变压器C类检修工作完成后，Ⅰ母转冷备用，通过212开关经Ⅰ母为1号主变压器送电，测试201TA相量的正确性，相量正确则恢复正常运行方式。至此母线改造工作全部完成，改造后500 kV塔拉变电站220 kV母线接线示意图如图 2所示。

3 220 kV双母线双分段改造优化建议

按照上述改造方案，2017年6月，500 kV塔拉变电站220 kV双母线双分段改造工作顺利完成。分析改造过程中存在的问题，提出如下优化建议。

(1) 在500 kV变电站建设初期，220 kV出线数量应按照近3 a接入数量考虑，避免变电站刚建成投产即进行220 kV母线改造。此外，项目可研时应充分考虑系统运行后再进行改造存在的电网安全和施工风险，建议在变电站建设初期直接建成220 kV双母线双分段接线方式。

(2) 目前220 kV双母线双分段改造时，分段间隔设备基础多数需要进行二次灌浆，基础达到强度要求的时间较长。建议变电站建设初期按最终安装开关及电流互感器基础设计分段间隔基础，使用螺栓连接基础，在此基础上安装过渡期所用导线绝缘支柱，缩短分段间隔施工工期。

(3) 母线差动保护退运期间，改变母线所有对侧有电源线路和主变的后备保护定值，缩短母线故障切除时间，提高系统稳定性。

(4) 500 kV变电站主变压器中压侧后备保护作为220 kV母线差动保护拒动的后备保护，其回路与220 kV母线差动保护电流回路相互独立，220 kV母线差动保护电流回路改接并传动完成后应及时投入，不必等待主变压器后备保护跳分段母联开关改接完成，进而缩短无母线差动保护运行的时间，避免220 kV母线发生故障造成主变压器中压侧过流过负荷。

(5) 若同时安排有220 kV双母线双分段改造和主变压器扩建工程，应先进行双母线双分段改造，再进行主变压器的启动工作，有利于保证扩建工程二次工作界面清晰，并简化二次接线及传动配合过程，降低工作难度及出差错的概率

(6) 在220 kV双母线双分段改造过程中，应严格遵循母线差动保护双重化配置原则，且2套母线差动保护电流回路要完全独立。为保证改造期间母线差动保护始终运行，可完成1套改造并投运后再进行另1套改造工作。

4 结束语

通过分析500 kV塔拉变电站220 kV双母线双分段改造方案，提出220 kV双母线双分段改造存在的主要风险点以及控制措施，并提出改造优化建议，为今后500 kV变电站220 kV双母线双分段改造工程的方案制定和实施提供参考。