CN109904845B - 一种电力系统后备电源母线保护改造系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种电力系统后备电源母线保护改造系统及方法，包括I母母线保护电流采集系统、II母母线保护电流采集系统、I母母线保护装置、II母母线保护装置、母联分段开关，I母母线保护电流采集系统的输出端与I母母线保护装置输入端相连，II母母线保护电流采集系统的输出端与II母母线保护装置输入端相连；通过增加母联CT电流互感器，将原有母线保护装置改造为两套母线保护装置，实现了每段母线单独配置一套母线保护，改造维持原有保护屏二次回路接线不变，拆除屏体内原有母线保护，并安装新增I、II段母线保护装置，改造后两段母线保护独立运行，互不干扰，提高系统运行稳定性，进一步缩小检修的停电范围，能够提升备用电源母线保护系统安全性，方便检修操作及灵活性。

Description

一种电力系统后备电源母线保护改造系统及方法
技术领域
本发明属于后备电源母线保护技术领域，具体涉及一种电力系统后备电源母线保护改造系统及方法。
背景技术
高压母线是发电厂变电站的重要组成部分，母线故障是最严重的电气故障之一。常规发电机组均以发-变组单元接线方式接入升压站。全厂备用电源系统由500KV主系统经降压变降压到35kV，经启备变再次降压到10KV或6kV供给厂用系统。目前主流35kV系统主接线为单母分段接线方式，35kV母线系统设置一套母差保护，该类型配置主要存在问题如下：
(1)检修风险大：两段母线共用一套母线保护装置，当其中一段母线停运检修时，另一段母线和保护装置继续运行，导致检修风险增大，给系统安全稳定运行带来极大威胁；
(2)灵活性差：当母线保护装置本体检修时，35kV两段母线需同时停运，进一步降低系统供电可靠性，保护装置检修灵活性差；
(3)设备老化：现有母线保护已投运12年，微机保护装置电子元器件存在不同程度无法预知的老化，不利于35kV系统安全稳定运行。
综上所述，无论从保护装置性能还是检修维护方面，现有35kV母线保护难以满足现阶段电力系统可靠性、安全性、灵活性的要求，降低35kV系统检修风险，对发电厂全厂备用电源系统连续、稳定运行具有很重要的意义。因此，有必要对35kV母线保护系统进行改造，提升系统操作、检修的灵活性、安全性进行改造。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种电力系统后备电源母线保护改造系统及方法，能够提升备用电源母线保护系统安全性，方便检修操作及灵活性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种电力系统后备电源母线保护改造系统，包括第一母线保护二次回路系统、第二母线保护二次回路系统、第一母线保护装置、第二母线保护装置和母联分段开关；其中，所述第一母线保护二次回路系统输出、输入端与所述第一母线保护装置相连，所述第二母线保护二次回路系统的输出、输入端与所述第二母线保护装置相连，所述母联分段开关的位置及信号控制二次回路端口与所述第一母线保护装置和第二母线保护装置相连。
优选的，所述第一母线保护二次回路系统用于为所述第一母线保护装置提供I母母线电流、断路器位置及控制信号，所述第一母线保护二次回路系统包括第一CT电流互感器、第二CT电流互感器、第三CT电流互感器、第四CT电流互感器、第五CT电流互感器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器、四号启备变、二号启备变、二号降压变、第一母联隔离刀闸和I母母线；所述四号启备变依次经第四CT电流互感器第三断路器和所述I母母线相连，所述二号启备变依次经第三CT电流互感器和第二断路器与所述I母母线相连，所述第二CT电流互感器经第一断路器与所述I母母线相连，所述二号降压变依次经第五CT电流互感器和第四断路器与所述I母母线相连；所述第一CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置第一电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第二CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置第二电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第三CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置第三电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第四CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置第四电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第五CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置第五电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连；所述第一断路器位置及控制信号端口与所述所述第一母线保护装置第一数字量通道相连，所述第二断路器位置及控制信号端口与所述所述第一母线保护装置第二数字量通道相连，所述第三断路器位置及控制信号端口与所述第一母线保护装置第三数字量通道相连，所述第四断路器位置及控制信号所述所述第一母线保护装置第四数字量通道相连。
优选的，所述第二母线保护二次回路系统用于为所述第二母线保护装置提供II母母线电流、断路器位置及控制信号，所述第二母线保护二次回路系统包括第六CT电流互感器、第七CT电流互感器、第八CT电流互感器、第九CT电流互感器、第五断路器，第六断路器、第七断路器、一号启备变、三号启备变、一号降压变、第二母联隔离刀闸和II母母线；所述一号启备变依次经第七CT电流互感器和第五断路器与所述II母母线相连，所述三号启备变依次经第八CT电流互感器和第六断路器与所述II母母线相连，所述一号降压变依次经第九CT电流互感器和第七断路器与所述II母母线相连；所述第六CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置第一电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第七CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置第二电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第八CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置第三电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第九CT电流互感器输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置第四电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连；所述第五断路器位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置第一数字量通道相连，所述第六断路器位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置第二数字量通道相连，所述第七断路器位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置第三数字量通道相连。
优选的，所述母联分段开关一端依次经第六CT电流互感器和第二母联隔离刀闸与所述I母母线相连，所述母联分段开关另一端依次经第一CT电流互感器和第一母联隔离刀闸与所述II母母线相连。
一种电力系统后备电源母线保护改造方法，包括如下步骤：
1)进行资料收集准备工作，资料收集完成后进入步骤2)；
2)在前期收集的资料基础上开展所述第一母线保护二次回路系统、第二母线保护二次回路系统、第一母线保护装置、第二母线保护装置后备电源母线保护改造系统图纸设计，并进入步骤3)；
3)拆除电力系统原有一套后备电源母线保护装置及内线，拆除完成后进入步骤4)；
4)安装新增所述第一母线保护装置、第二母线保护装置两套后备电源母线保护装置，并配接内线和所述第一母线保护二次回路系统、第二母线保护二次回路系统外线，安装、配接完成后进入步骤5)；
5)进行新增第一母线保护装置、第二母线保护装置两套后备电源母线保护装置调试及投运试验，所述第一母线保护装置、第二母线保护装置投运后结束。
优选的，所述步骤1)资料收集准备工作，其具体步骤如下：
101)收集电力系统原有后备电源母线保护一次系统图和二次竣工图，直流系统图，升压站就地设备和测控屏图纸；
102)收集电力系统原有后备电源母线保护系统DCS集散控制点册、KKS电厂标识系统标识编码方式和电缆敷设走向及清册；
103)收集后备电源电气设备技术参数，包括设备间隔、CT电流互感器、线路开关及刀闸、母线、降压变及启备变技术参数；
104)收集后备电源系统保护整定计算书和原有一套后备电源母线保护装置厂家白图和说明书。
优选的，所述步骤2)后备电源母线保护改造系统图纸设计，其具体步骤如下：
201)利用电力系统原有后备电源母线保护系统DCS集散控制点册、KKS电厂标识系统标识编码方式和电缆敷设走向及清册，电气设备技术参数设计所述第一母线保护二次回路系统、第二母线保护二次回路系统、第一母线保护装置、第二母线保护装置、母联分段开关后备电源母线保护改造系统原理图；
202)根据步骤201)改造原理图设计所述第一母线保护二次回路系统、第二母线保护二次回路系统、第一母线保护装置、第二母线保护装置和母联分段开关后备电源母线保护改造系统施工端子排图；
203)在母联分段开关柜设计所述第一CT电流互感器、第六CT电流互感器原理图和接线图。
优选的，所述步骤3)拆除电力系统原有一套后备电源母线保护装置及内线，其具体步骤如下：
301)在直流配电室断开原有后备电源母线保护装置电源开关，打开装置端子排直流馈线接线，拆除原有后备电源母线保护装置交流电源线；
302)拆除后备电源母线保护装置跳闸出口内线、模拟量采集回路内线，DI数字量输入回路内线、DO数字量输出回路内线，做好拆线记录；
303)所有内线拆除完毕后，拆除后备电源母线保护装置本体。
优选的，所述步骤4)安装新增两套后备电源母线保护装置及配线，其具体步骤如下：
401)在原有后备电源母线保护装置柜体内安装新增所述第一母线保护装置、第二母线保护装置两套后备电源母线保护装置；
402)根据电缆清册敷设新增电缆，焊接电缆接地线，制作电缆头，拨出电缆芯线，并且套好电缆号头；
403)对新增保护装置内线及外线进行校线，并测量每条线路的绝缘，确认线路和绝缘正确无误后，开始安装接线工作；
404)按照步骤2)所设计图纸配接所述第一母线保护装置、第二母线保护装置内线和外线，对照拆线记录表，做好接线记录。
优选的，所述步骤5)两套后备电源母线保护装置调试及投运试验，其具体步骤如下：
501)所述第一母线保护装置和第二母线保护装置通电，进行绝缘电阻检查，保护柜上电，保护定值核定试验；
502)所述第一母线保护装置和第二母线保护装置静态校验，依次进行DI数字量开入节点、DO数字量输出节点检查校线核对试验，交流电流和电压回路采样校验，保护装置功能逻辑校验；
503)开展所述第一CT电流互感器、第二CT电流互感器、第三CT电流互感器、第四CT电流互感器、第五CT电流互感器和I母母线通流试验，确认所述第一CT电流互感器、第二CT电流互感器、第三CT电流互感器、第四CT电流互感器、第五CT电流互感器和所述第一母线保护二次回路系统采样系统的完整性；
504)开展第六CT电流互感器、第七CT电流互感器、第八CT电流互感器、第九CT电流互感器和II母母线通流试验，确认第六CT电流互感器、第七CT电流互感器、第八CT电流互感器、第九CT电流互感器和所述第二母线保护二次回路系统完整性；
505)进行所述第一母线保护装置带第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器传动试验，确保所述第一母线保护装置出口跳闸回路符合图纸设计，验证所述第一母线保护装置保护装置逻辑及功能的正确性；
506)进行所述第二母线保护装置带第五断路器，第六断路器、第七断路器传动试验，确保所述第一母线保护装置出口跳闸回路符合图纸设计，验证所述第二母线保护装置保护装置逻辑及功能的正确性；
507)所述第一母线保护装置和第二母线保护装置两套后备电源母线保护装置静态试验全部合格后，电网调度批准后将第一母线保护装置和第二母线保护装置投入运行。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过增加母联CT电流互感器，将原有母线保护装置改造为两套母线保护装置，实现了每段母线单独配置一套母线保护，改造维持原有保护屏二次回路接线不变，拆除屏体内原有母线保护，并安装新增I、II段母线保护装置，通过配内线方式完成装置与二次外回路连接，改造后两段母线保护独立运行，互不干扰，提高系统运行稳定性，进一步缩小检修的停电范围，确保后备电源系统安全稳定运行，同时也满足老旧保护装置设备老化更新换代国家和行业技术要求。
进一步的，本发明每段母线单独设置母线保护装置，降低检修风险，当其中一段母线或母线保护装置检修时，另一段母线和母线保护装置可继续运行，提升维护人员检修效率和检修灵活性，保证检修人员人身安全。
进一步的，本发明通过在母联分段开关两侧分别设置母联CT电流互感器，实现两套母线保护装置交叉为I母母线和II母母线提供保护，扩大每套线保护装置保护范围，保证在母线及进、出线路在故障情况下第一时间隔离故障，缩小停电范围。
进一步的，本发明图纸设计尽量优先利用原有一次、二次回路电缆设备，减少回路变动和敷设新增电缆，设计合理规划新母线保护装置端子位置，维持外部接线原有位置，降低配线安装复杂度，避免转接电缆。
进一步的，本发明适用范围广，实用性强，还可应用于工矿企业配电系统，便于现场调试，确保母线保护改造系统顺利投运。
综上所述，本发明降低母线保护检修风险，提升检修灵活性，节省改造时间，保证母线安全稳定运行，适用于发、输、配电技术领域。
附图说明
图1为本发明的保护改造系统原理图。
图2为本发明后备电源母线保护改造方法流程图。
图3为后备电源母线保护改造系统施工端子排示意图。
图4后备电源母线保护改造系统母联分段开关柜电流互感器原理示意图。
图5后备电源母线保护改造系统母联分段开关柜电流互感器接线示意图。
图中：1—第一母线保护二次回路系统；2—第二母线保护二次回路系统；3—第一母线保护装置；4—第二母线保护装置；5-母联分段开关；1-1—第一CT电流互感器；1-2—第二CT电流互感器；1-3—第三CT电流互感器；1-4—第四CT电流互感器；1-5—第五CT电流互感器；1-6—第一断路器；1-7—第二断路器；1-8—第三断路器；1-9—第四断路器；1-10—四号启备变；1-11—二号启备变；1-12—二号降压变；1-13—第一母联隔离刀闸；1-14—I母母线；2-1—第六CT电流互感器；2-2—第七CT电流互感器；2-3—第八CT电流互感器；2-4—第九CT电流互感器；2-5—第五断路器；2-6—第六断路器；2-7—第七断路器；2-8—一号启备变；2-9—三号启备变；2-10—一号降压变；2-11—第二母联隔离刀闸；2-12—II母母线。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示，一种电力系统后备电源母线保护改造系统，包括第一母线保护二次回路系统1、第二母线保护二次回路系统2、第一母线保护装置3、第二母线保护装置4和母联分段开关5；其中，所述第一母线保护二次回路系统1输出、输入端经电缆与所述第一母线保护装置3相连，所述第二母线保护二次回路系统2的输出、输入端经电缆与所述第二母线保护装置4相连，所述母联分段开关5的位置及信号控制二次回路端口经电缆与所述第一母线保护装置3和第二母线保护装置4相连。所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4采用32位CPU、16位AD转换，依靠比率制动完全差动保护判断被保护母线范围内是否发生故障，实时计算差动电流和制动电流，在满足Id>Iop，Id-Kres*Ires≥0时，Id为差动电流，Iop差动动作电流，Kres为制动系数，Ires为制动电流，差动保护动作跳开保护范围内进线或出线断路器。
本实施例中，所述第一母线保护二次回路系统1用于为所述第一母线保护装置3提供I母母线电流、断路器位置及控制信号，所述第一母线保护二次回路系统1包括第一CT电流互感器1-1、第二CT电流互感器1-2、第三CT电流互感器1-3、第四CT电流互感器1-4、第五CT电流互感器1-5、第一断路器1-6、第二断路器1-7、第三断路器1-8、第四断路器1-9、四号启备变1-10、二号启备变1-11、二号降压变1-12、第一母联隔离刀闸1-13和I母母线1-14；所述四号启备变1-10依次经第四CT电流互感器1-4和第三断路器1-8和所述I母母线1-14相连，所述二号启备变1-11依次经第三CT电流互感器1-3和第二断路器1-7与所述I母母线1-14相连，所述第二CT电流互感器1-2经第一断路器1-6与所述I母母线1-14相连，所述二号降压变1-12依次经第五CT电流互感器1-5和第四断路器1-9与所述I母母线1-14相连；所述第一CT电流互感器1-1输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置3第一电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第二CT电流互感器1-2输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置3第二电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第三CT电流互感器1-3输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置3第三电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第四CT电流互感器1-4输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置3第四电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第五CT电流互感器1-5输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置3第五电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连；所述第一断路器1-6位置及控制信号端口与所述所述第一母线保护装置3第一数字量通道相连，所述第二断路器1-7位置及控制信号端口与所述所述第一母线保护装置3第二数字量通道相连，所述第三断路器1-8位置及控制信号端口与所述第一母线保护装置3第三数字量通道相连，所述第四断路器1-9位置及控制信号所述所述第一母线保护装置3第四数字量通道相连。所述I母母线保护电流采集系统各CT电流互感器变比均为2500/5，所述第一CT电流互感器1-1、第二CT电流互感器1-2、#2启备变出线CT电流互感器1-3、第四CT电流互感器1-4和第五CT电流互感器1-5极性保持一致。
本实施例中，所述第二母线保护二次回路系统2用于为所述第二母线保护装置4提供II母母线电流、断路器位置及控制信号，所述第二母线保护二次回路系统2包括第六CT电流互感器2-1、第七CT电流互感器2-2、第八CT电流互感器2-3、第九CT电流互感器2-4、第五断路器2-5，第六断路器2-6、第七断路器2-7、一号启备变2-8、三号启备变2-9、一号降压变2-10、第二母联隔离刀闸2-11和II母母线2-12；所述一号启备变2-8依次经第七CT电流互感器2-2和第五断路器2-5与所述II母母线2-12相连，所述三号启备变2-9依次经第八CT电流互感器2-3和第六断路器2-6与所述II母母线2-12相连，所述一号降压变2-10依次经第九CT电流互感器2-4和第七断路器2-7与所述II母母线2-12相连；所述第六CT电流互感器2-1输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置4第一电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第七CT电流互感器2-2输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置4第二电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第八CT电流互感器2-3输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置4第三电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第九CT电流互感器2-4输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置4第四电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连；所述第五断路器2-5位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置4第一数字量通道相连，所述第六断路器2-6位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置4第二数字量通道相连，所述第七断路器2-7位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置4第三数字量通道相连。所述II母母线保护电流采集系统各CT电流互感器变比均为2500/5，所述第六CT电流互感器2-1、第七CT电流互感器2-2、第八CT电流互感器2-3和第九CT电流互感器2-4极性保持一致。
本实施例中，所述母联分段开关5一端依次经第六CT电流互感器2-1和第二母联隔离刀闸2-11与所述I母母线1-14相连，所述母联分段开关5另一端依次经第一CT电流互感器1-1和第一母联隔离刀闸1-13与所述II母母线2-12相连。
如图2所示，一种电力系统后备电源母线保护改造方法，包括如下步骤：
1)进行资料收集准备工作，资料收集完成后进入步骤2)；
2)在前期收集的资料基础上开展所述第一母线保护二次回路系统(1)、第二母线保护二次回路系统2、第一母线保护装置3、第二母线保护装置4后备电源母线保护改造系统图纸设计，并进入步骤3)；
3)拆除电力系统原有一套后备电源母线保护装置及内线，拆除完成后进入步骤4)；
4)安装新增所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4两套后备电源母线保护装置，并配接内线和所述第一母线保护二次回路系统1、第二母线保护二次回路系统2外线，安装、配接完成后进入步骤5)；
5)进行新增第一母线保护装置3、第二母线保护装置4两套后备电源母线保护装置调试及投运试验，所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4投运后进入步骤6)；
6)电力系统后备电源母线保护改造方法结束。
本实施例中，所述步骤1)资料收集准备工作，其具体步骤如下：
101)收集电力系统原有后备电源母线保护一次系统图和二次竣工图，直流系统图，升压站就地设备和测控屏图纸；
102)收集电力系统原有后备电源母线保护系统DCS集散控制点册(见表1)KKS电厂标识系统标识编码方式和电缆敷设走向及清册(见表2)；
表1 DCS集散控制点册
表2电缆敷设走向及清册
序号 始端设备 终端设备 电缆编号 电缆型号 芯数x截面 长度 备注
1 35KV I母PT开关柜 35KV II段母线PT柜 70AHA10GS13168 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x2.5 20
2 35KV I母PT开关柜 35KV II段母线PT柜 70AHA10GS13169 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 7x2.5 20
3 35KV I母PT开关柜 35KV母线分段隔离柜 70AHA07GS13164 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x2.5 12
4 35KV I母PT开关柜 35KV母线分段开关柜 70AHA06GS13164 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x2.5 10
5 35KV I母PT开关柜 35KV母线分段开关柜 70AHA06GS13169 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x2.5 10
6 35KV II母PT开关柜 35KV母线分段开关柜 70AHA06GS13170 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x2.5 10
7 35KV微机母线保护柜右侧 35KV I段风井I线路开关柜 70AHA01GS13160 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x4 132
8 35KV微机母线保护柜右侧 35KV I母PT开关柜 70AHA02GS13160 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 7x2.5 145
9 35KV微机母线保护柜右侧 35KV I段#1降压变进线开关柜 70AHA03GS13156 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x4 126 应用4x4
10 35KV微机母线保护柜右侧 35KV I段#1起备变开关柜 70AHA04GS13160 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x4 126
11 35KV微机母线保护柜右侧 35KV I段#3起备变开关柜 70AHA05GS13160 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x4 124
12 35KV微机母线保护柜右侧 35KV分段开关柜 70AHA06GS13160 ZRC-KVVP22-0.6/1.0kV 4x4 120
103)收集后备电源电气设备技术参数，包括设备间隔、CT电流互感器、线路开关及刀闸、母线、降压变及启备变技术参数；
104)收集后备电源系统保护整定计算书和原有一套后备电源母线保护装置厂家白图和说明书。
本实施例中，所述步骤2)后备电源母线保护改造系统图纸设计，其具体步骤如下：
201)以图1为依据，利用电力系统原有后备电源母线保护系统DCS集散控制点册、KKS电厂标识系统标识编码方式和电缆敷设走向及清册，电气设备技术参数设计所述第一母线保护二次回路系统1、第二母线保护二次回路系统2、第一母线保护装置3、第二母线保护装置4、母联分段开关5后备电源母线保护改造系统原理图；
202)如图3所示，根据步骤201)改造原理图设计所述第一母线保护二次回路系统1、第二母线保护二次回路系统2、第一母线保护装置3、第二母线保护装置4、母联分段开关5后备电源母线保护改造系统施工端子排图；
203)如图4所示，在母联分段开关柜设计所述第一CT电流互感器1-1、第六CT电流互感器2-1原理图和接线图。如图5所示设计母联分段开关柜电流互感器接线图；
本实施例中，所述步骤3)拆除原有一套后备电源母线保护装置及内线，其具体步骤如下：
301)在直流配电室断开原有后备电源母线保护装置电源开关，打开装置端子排直流馈线接线，拆除原有后备电源母线保护装置交流电源线；
302)拆除后备电源母线保护装置跳闸出口内线、模拟量采集回路内线，DI数字量输入回路内线、DO数字量输出回路内线，做好拆线记录；
303)所有内线拆除完毕后，拆除后备电源母线保护装置本体。
本实施例中，所述步骤4)安装新增两套后备电源母线保护装置及配线，其具体步骤如下：
401)在原有后备电源母线保护装置柜体内安装新增所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4两套后备电源母线保护装置；
402)根据电缆清册敷设新增电缆，焊接电缆接地线，制作电缆头，拨出电缆芯线，并且套好电缆号头；
403)对新增保护装置内线及外线进行校线，并测量每条线路的绝缘，确认线路和绝缘正确无误后，开始安装接线工作；
404)按照步骤2)所设计图纸配接所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4内线和外线，对照拆线记录表，做好接线记录。
本实施例中，所述步骤5)两套后备电源母线保护装置调试及投运试验，其具体步骤如下：
501)所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4通电，进行绝缘电阻检查，保护柜上电，保护定值核定试验；
502)所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4静态校验，依次进行DI数字量开入节点、DO数字量输出节点检查校线核对试验，交流电流和电压回路采样校验，保护装置功能逻辑校验；
503)开展所述第一CT电流互感器(1-1)、第二CT电流互感器1-2、第三CT电流互感器1-3、第四CT电流互感器1-4、第五CT电流互感器1-5和I母母线1-14通流试验，确认所述第一CT电流互感器1-1、第二CT电流互感器1-2、第三CT电流互感器1-3、第四CT电流互感器1-4、第五CT电流互感器1-5和所述第一母线保护二次回路系统1采样系统的完整性；
504)开展第六CT电流互感器2-1、第七CT电流互感器2-2、第八CT电流互感器2-3、第九CT电流互感器2-4和II母母线2-12通流试验，确认第六CT电流互感器2-1、第七CT电流互感器2-2、第八CT电流互感器2-3、第九CT电流互感器2-4和所述第二母线保护二次回路系统2完整性。
505)进行所述第一母线保护装置3带第一断路器1-6、第二断路器1-7、第三断路器1-8、第四断路器1-9传动试验，确保所述第一母线保护装置3出口跳闸回路符合图纸设计，验证所述第一母线保护装置3保护装置逻辑及功能的正确性；
506)进行所述第二母线保护装置4带第五断路器2-5，第六断路器2-6、第七断路器2-7传动试验，确保所述第一母线保护装置3出口跳闸回路符合图纸设计，验证所述第二母线保护装置4保护装置逻辑及功能的正确性；
507)所述第一母线保护装置3、第二母线保护装置4两套后备电源母线保护装置静态试验全部合格后，电网调度批准后将第一母线保护装置3、第二母线保护装置4投入运行。
以上所述，仅是本发明专利的较佳实施例，并非对本发明专利作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电力系统后备电源母线保护改造系统，其特征在于，包括第一母线保护二次回路系统(1)、第二母线保护二次回路系统(2)、第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)和母联分段开关(5)；其中，所述第一母线保护二次回路系统(1)输出、输入端与所述第一母线保护装置(3)相连，所述第二母线保护二次回路系统(2)的输出、输入端与所述第二母线保护装置(4)相连，所述母联分段开关(5)的位置及信号控制二次回路端口与所述第一母线保护装置(3)和第二母线保护装置(4)相连；
所述第一母线保护二次回路系统(1)用于为所述第一母线保护装置(3)提供I母母线电流、断路器位置及控制信号，所述第一母线保护二次回路系统(1)包括第一CT电流互感器(1-1)、第二CT电流互感器(1-2)、第三CT电流互感器(1-3)、第四CT电流互感器(1-4)、第五CT电流互感器(1-5)、第一断路器(1-6)、第二断路器(1-7)、第三断路器(1-8)、第四断路器(1-9)、四号启备变(1-10)、二号启备变(1-11)、二号降压变(1-12)、第一母联隔离刀闸(1-13)和I母母线(1-14)；所述四号启备变(1-10)依次经第四CT电流互感器(1-4)、第三断路器(1-8)和所述I母母线(1-14)相连，所述二号启备变(1-11)依次经第三CT电流互感器(1-3)和第二断路器(1-7)与所述I母母线(1-14)相连，所述第二CT电流互感器(1-2)经第一断路器(1-6)与所述I母母线(1-14)相连，所述二号降压变(1-12)依次经第五CT电流互感器(1-5)和第四断路器(1-9)与所述I母母线(1-14)相连；所述第一CT电流互感器(1-1)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置(3)第一电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第二CT电流互感器(1-2)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置(3)第二电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第三CT电流互感器(1-3)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置(3)第三电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第四CT电流互感器(1-4)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置(3)第四电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第五CT电流互感器(1-5)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第一母线保护装置(3)第五电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连；所述第一断路器(1-6)位置及控制信号端口与所述第一母线保护装置(3)第一数字量通道相连，所述第二断路器(1-7)位置及控制信号端口与所述第一母线保护装置(3)第二数字量通道相连，所述第三断路器(1-8)位置及控制信号端口所述第一母线保护装置(3)第三数字量通道相连，所述第四断路器(1-9)位置及控制信号端口与所述第一母线保护装置(3)第四数字量通道相连；
所述第二母线保护二次回路系统(2)用于为所述第二母线保护装置(4)提供II母母线电流、断路器位置及控制信号，所述第二母线保护二次回路系统(2)包括第六CT电流互感器(2-1)、第七CT电流互感器(2-2)、第八CT电流互感器(2-3)、第九CT电流互感器(2-4)、第五断路器(2-5)，第六断路器(2-6)、第七断路器(2-7)、一号启备变(2-8)、三号启备变(2-9)、一号降压变(2-10)、第二母联隔离刀闸(2-11)和II母母线(2-12)；所述一号启备变(2-8)依次经第七CT电流互感器(2-2)和第五断路器(2-5)与所述II母母线(2-12)相连，所述三号启备变(2-9)依次经第八CT电流互感器(2-3)和第六断路器(2-6)与所述II母母线(2-12)相连，所述一号降压变(2-10)依次经第九CT电流互感器(2-4)和第七断路器(2-7)与所述II母母线(2-12)相连；所述第六CT电流互感器(2-1)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置(4)第一电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第七CT电流互感器(2-2)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置(4)第二电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第八CT电流互感器(2-3)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置(4)第三电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连，所述第九CT电流互感器(2-4)输出A相、B相、C相和中性点N分别与所述第二母线保护装置(4)第四电流输入的A相、B相、C相和中性点N相连；所述第五断路器(2-5)位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置(4)第一数字量通道相连，所述第六断路器(2-6)位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置(4)第二数字量通道相连，所述第七断路器(2-7)位置及控制信号端口与所述第二母线保护装置(4)第三数字量通道相连；
所述母联分段开关(5)一端依次经第六CT电流互感器(2-1)和第二母联隔离刀闸(2-11)与所述I母母线(1-14)相连，所述母联分段开关(5)另一端依次经第一CT电流互感器(1-1)和第一母联隔离刀闸(1-13)与所述II母母线(2-12)相连；
所述的电力系统后备电源母线保护改造系统的保护改造方法，包括如下步骤：
1)进行资料收集准备工作，资料收集完成后进入步骤2)；
2)在前期收集的资料基础上开展所述第一母线保护二次回路系统(1)、第二母线保护二次回路系统(2)、第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)后备电源母线保护改造系统图纸设计，并进入步骤3)；
3)拆除电力系统原有一套后备电源母线保护装置及内线，拆除完成后进入步骤4)；
4)安装新增所述第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)两套后备电源母线保护装置，并配接内线和所述第一母线保护二次回路系统(1)、第二母线保护二次回路系统(2)外线，安装、配接完成后进入步骤5)；
5)进行新增第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)两套后备电源母线保护装置调试及投运试验，所述第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)投运后结束。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统后备电源母线保护改造系统，其特征在于，所述步骤1)资料收集准备工作，其具体步骤如下：
101)收集电力系统原有后备电源母线保护一次系统图和二次竣工图，直流系统图，升压站就地设备和测控屏图纸；
102)收集电力系统原有后备电源母线保护系统DCS集散控制点册、KKS电厂标识系统标识编码方式和电缆敷设走向及清册；
103)收集后备电源电气设备技术参数，包括设备间隔、CT电流互感器、线路开关及刀闸、母线、降压变及启备变技术参数；
104)收集后备电源系统保护整定计算书和原有一套后备电源母线保护装置厂家白图和说明书。
3.根据权利要求1所述的一种电力系统后备电源母线保护改造系统，其特征在于，所述步骤2)后备电源母线保护改造系统图纸设计，其具体步骤如下：
201)利用电力系统原有后备电源母线保护系统DCS集散控制点册、KKS电厂标识系统标识编码方式和电缆敷设走向及清册，电气设备技术参数设计所述第一母线保护二次回路系统(1)、第二母线保护二次回路系统(2)、第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)、母联分段开关(5)后备电源母线保护改造系统原理图；
202)根据步骤201)改造原理图设计所述第一母线保护二次回路系统(1)、第二母线保护二次回路系统(2)、第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)和母联分段开关(5)后备电源母线保护改造系统施工端子排图；
203)在母联分段开关柜设计所述第一CT电流互感器(1-1)、第六CT电流互感器(2-1)原理图和接线图。
4.根据权利要求1所述的一种电力系统后备电源母线保护改造系统，其特征在于，所述步骤3)拆除电力系统原有一套后备电源母线保护装置及内线，其具体步骤如下：
301)在直流配电室断开原有后备电源母线保护装置电源开关，打开装置端子排直流馈线接线，拆除原有后备电源母线保护装置交流电源线；
302)拆除后备电源母线保护装置跳闸出口内线、模拟量采集回路内线，DI数字量输入回路内线、DO数字量输出回路内线，做好拆线记录；
303)所有内线拆除完毕后，拆除后备电源母线保护装置本体。
5.根据权利要求1所述的一种电力系统后备电源母线保护改造系统，其特征在于，所述步骤4)安装新增两套后备电源母线保护装置及配线，其具体步骤如下：
401)在原有后备电源母线保护装置柜体内安装新增所述第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)两套后备电源母线保护装置；
402)根据电缆清册敷设新增电缆，焊接电缆接地线，制作电缆头，拨出电缆芯线，并且套好电缆号头；
403)对新增保护装置内线及外线进行校线，并测量每条线路的绝缘，确认线路和绝缘正确无误后，开始安装接线工作；
404)按照步骤2)所设计图纸配接所述第一母线保护装置(3)、第二母线保护装置(4)内线和外线，对照拆线记录表，做好接线记录。
6.根据权利要求1所述的一种电力系统后备电源母线保护改造系统，其特征在于，所述步骤5)两套后备电源母线保护装置调试及投运试验，其具体步骤如下：
501)所述第一母线保护装置(3)和第二母线保护装置(4)通电，进行绝缘电阻检查，保护柜上电，保护定值核定试验；
502)所述第一母线保护装置(3)和第二母线保护装置(4)静态校验，依次进行DI数字量开入节点、DO数字量输出节点检查校线核对试验，交流电流和电压回路采样校验，保护装置功能逻辑校验；
503)开展所述第一CT电流互感器(1-1)、第二CT电流互感器(1-2)、第三CT电流互感器(1-3)、第四CT电流互感器(1-4)、第五CT电流互感器(1-5)和I母母线(1-14)通流试验，确认所述第一CT电流互感器(1-1)、第二CT电流互感器(1-2)、第三CT电流互感器(1-3)、第四CT电流互感器(1-4)、第五CT电流互感器(1-5)和所述第一母线保护二次回路系统(1)采样系统的完整性；
504)开展第六CT电流互感器(2-1)、第七CT电流互感器(2-2)、第八CT电流互感器(2-3)、第九CT电流互感器(2-4)和II母母线(2-12)通流试验，确认第六CT电流互感器(2-1)、第七CT电流互感器(2-2)、第八CT电流互感器(2-3)、第九CT电流互感器(2-4)和所述第二母线保护二次回路系统(2)完整性；
505)进行所述第一母线保护装置(3)带第一断路器(1-6)、第二断路器(1-7)、第三断路器(1-8)、第四断路器(1-9)传动试验，确保所述第一母线保护装置(3)出口跳闸回路符合图纸设计，验证所述第一母线保护装置(3)保护装置逻辑及功能的正确性；
506)进行所述第二母线保护装置(4)带第五断路器(2-5)，第六断路器(2-6)、第七断路器(2-7)传动试验，确保所述第一母线保护装置(3)出口跳闸回路符合图纸设计，验证所述第二母线保护装置(4)保护装置逻辑及功能的正确性；
507)所述第一母线保护装置(3)和第二母线保护装置(4)两套后备电源母线保护装置静态试验全部合格后，电网调度批准后将第一母线保护装置(3)和第二母线保护装置(4)投入运行。
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