不同母差保護中死區(qū)故障和母聯(lián)失靈的原理差異

郭志紅 ， 程 永

1.江蘇省電力公司檢修分公司徐州檢修分部， 江蘇徐州 221000

2.江蘇省電力公司徐州供電公司， 江蘇徐州 221000

母線差動保護裝置是變電站的一種重要保護裝置，其在不同電壓等級的應(yīng)用也不同，深圳南瑞的BP-2B、南瑞繼保的RCS-915AB、北京四方的CSC-150 微機母差保護裝置是目前常用的母差保護裝置，這里僅對目前所轄變電站220kV 電壓等級應(yīng)用的母線差動保護進行對比分析，并通過比較雙母線接線方式下上述三種母差保護裝置解決死區(qū)故障和母聯(lián)失靈等問題的不同方法，提出運行檢查和巡視中應(yīng)注意的關(guān)鍵點。

1 微機型母線差動保護基本原理

目前220kV 電壓等級的微機型母線差動保護均通過支路母線閘刀位置開入及母聯(lián)開關(guān)位置開入實現(xiàn)運行方式自適應(yīng)，可完成母差保護、母聯(lián)長、短充電保護、母聯(lián)過流保護、母聯(lián)死區(qū)或失靈保護、非全相保護及斷路器失靈保護等多項功能。該原理大多采用分相的突變量的比率差動和分相比率差動。

母線差動保護的基本構(gòu)成分為兩部分，一是判別區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障的大差元件；二是區(qū)別故障母線的小差元件。

深圳南瑞的BP-2B、南瑞繼保的RCS-915AB、北京四方的CSC-150 微機母差保護裝置的主保護采用分相式快速虛擬比相式電流突變量保護和比率制動式電流差動保護原理。均具有上述母線差動保護的基本功能。

2 各類型母線差動保護中死區(qū)保護的區(qū)別

雙母線接線方式下，母聯(lián)斷路器與電流互感器就間存在保護動作死區(qū)。若保護裝置無死區(qū)保護功能，而此處發(fā)生接地等故障時，母線差動保護將保護范圍內(nèi)的故障母線跳閘切除，而靠近電流互感器側(cè)的母線由于判別為區(qū)外故障，保護將不會動作切除，故障點仍然存在。母線差動保護的死區(qū)保護功能，彌補上述的保護死區(qū)，一旦死區(qū)點發(fā)生故障，該功能能夠第一時間動作，快速切除兩段母線，迅速隔離故障點，保證電網(wǎng)運行安全。

BP-2B 母差死區(qū)保護：1、3、0 開關(guān)TA 組成的母差保護動作于I 段母線，母聯(lián)（分段）開關(guān)跳開后以延時封母聯(lián)TA。因0 母聯(lián)TA 被封，使2、4 開關(guān)TA 組成的小差動作，切除II段母線。

RCS-915AB 母差死區(qū)保護：在1、2、0 開關(guān)TA 組成的母差保護，在死區(qū)故障保護發(fā)出跳開故障母線斷路器時，雙母線母線聯(lián)絡(luò)斷路器先跳開，而母聯(lián)斷路器電流互感器二次回路中仍有故障電流，且大差動元件和小差動元件不返回，此時經(jīng)過短延時，跳開另一段母線上所有元件的斷路器。當兩段母線都在運行狀態(tài)而母聯(lián)斷路器在分閘位置時，其二次不計入差動回路中，防止此種狀態(tài)下發(fā)生死區(qū)故障，誤切除兩段母線，造成擴大停電范圍。

CSC-150 母差死區(qū)保護：在雙母線運行方式下，當某段母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障跳開母聯(lián)后，封母聯(lián)TA，若死區(qū)故障，則差動動作跳開健全段母線上所連的所有斷路器，起到母聯(lián)死區(qū)保護的作用.

3 不同微機型母差保護裝置母聯(lián)失靈保護區(qū)別

母聯(lián)開關(guān)失靈保護是指母線的差動保護或者母線的充電保護在判別故障動作后，向母聯(lián)斷路器發(fā)出跳閘信號，而母聯(lián)斷路器由于本身等原因發(fā)生失靈拒動未跳開，此時母差的失靈保護功能動作，使兩段母線均失電。

3.1 BP-2B 母差失靈保護

雙母線接線母線合環(huán)運行，當母線差動保護或者母線的充電保護動作后，經(jīng)整定延時，保護裝置檢測大差動仍有故障電流而不返回，則經(jīng)過失靈延時封閉母聯(lián)電流互感器二次回路電流。使另一條母線差動動作，切除另一條母線。

3.2 RCS-915AB 母差失靈保護

雙母線接線母線合環(huán)運行，當母線差動保護或者母線的充電保護動作向母聯(lián)斷路器發(fā)出跳閘命令后，經(jīng)一定延時判別母聯(lián)二次電流值仍大于失靈保護動作整定值時，保護裝置的失靈保護功能，經(jīng)兩段母線復(fù)合電壓閉鎖后動作跳開兩段母線上所有運行元件斷路器。

3.3 CSC-150 母聯(lián)失靈保護

在雙母線運行方式下，當母線差動保護、母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護（通過設(shè)置“過流保護控制字”中“過流啟動母聯(lián)失靈投入/退出”控制位來啟停母聯(lián)失靈保護）動作時均啟動母聯(lián)失靈保護。

4 對三種母差保護裝置的母聯(lián)死區(qū)和失靈保護的分析歸納

從上述三種微機型母差母聯(lián)死區(qū)保護及失靈保護動作原理和邏輯框圖總結(jié)如下。

4.1 母聯(lián)死區(qū)保護

三種微機型母差母聯(lián)死區(qū)保護在邏輯上有不同。RCS-915AB 微機型母差的母聯(lián)死區(qū)保護在母差動作出口后，當“母聯(lián)開關(guān)分位”條件滿足時，如母聯(lián)TA 仍有流且大差及小差不返回，經(jīng)母聯(lián)死區(qū)保護延時動作直接切除另一條母線所有出線。BP-2B 與CSC-150 微機型母差的母聯(lián)死區(qū)保護在“母聯(lián)開關(guān)分位”條件滿足的情況下，經(jīng)母聯(lián)死區(qū)保護延時動作封母聯(lián)TA，因母聯(lián)TA 被封，使另一條母線小差動作，切除母線。

4.2 母聯(lián)失靈保護

三種微機型母差母聯(lián)失靈保護在邏輯上也有區(qū)別。RCS-915AB 與CSC-150 微機型母差的母聯(lián)失靈保護在母差或母聯(lián)充電保護動作時，經(jīng)延時，母聯(lián)TA 仍有電流，且兩段母線復(fù)合電壓閉鎖元件動作開放，保護才能動作出口跳開兩段母線上所有運行元件斷路器。BP-2B 型母線差動保護的失靈保護功能是在母線差動保護或者母線的充電保護動作時，經(jīng)延時，母聯(lián)TA 仍有電流，動作封母聯(lián)TA，因母聯(lián)TA 被封，如母差動作，則另一母線小差動作切除另一條母線；如母聯(lián)充電保護動作切除充電電源側(cè)母線。

5 注意事項

通過分析看到，母聯(lián)開關(guān)的位置信息正確與否及母聯(lián)TA電流回路是否完好直接關(guān)系到微機型母差保護、母聯(lián)死區(qū)保護及失靈保護是否能夠正確動作。母聯(lián)開關(guān)輔助接點位置作為微機型母差保護的開入量，向母差保護提供母聯(lián)開關(guān)位置信息。

母聯(lián)TA 電流回路向母差保護提供母聯(lián)間隔二次電流，供母差保護小差計算及母聯(lián)失靈判據(jù)。在切換母聯(lián)TA 大電流端子時，應(yīng)保證端子切換正確，接觸良好。

6 結(jié)論

隨著改革的深入，運維人員管轄的設(shè)備范圍和類型也越多，對繼電保護裝置的了解要求也就越高，要成為合格的運維人員，就要不斷學(xué)習(xí)、思考，對設(shè)備的異同、區(qū)別要有清楚的認識，找出要點，把握好關(guān)鍵注意事項。

[1]深圳南瑞科技有限公司.BP-2B微機母線保護裝置技術(shù)說明書.

[2]國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓(xùn)通用教材-繼電保護. 中國電力出版社.

[3]國家電力調(diào)度通信中心-電力系統(tǒng)繼電保護. 中國電力出版社.