從輔助接點(diǎn)解析雙母接線母差保護(hù)

王 艇

(浙江省電力公司檢修分公司，浙江 杭州 311232)

從輔助接點(diǎn)解析雙母接線母差保護(hù)

王 艇

(浙江省電力公司檢修分公司，浙江 杭州 311232)

系統(tǒng)分析了雙母線接線方式中母聯(lián)、分段開關(guān)輔助接點(diǎn)及出線母線閘刀的輔助接點(diǎn)在典型的REB-103，BP-2B型母差保護(hù)中的主要作用，結(jié)合對(duì)典型故障的分析，指出母差保護(hù)運(yùn)行維護(hù)中需關(guān)注的要點(diǎn)，以提高其安全運(yùn)行水平。

輔助接點(diǎn)；解析；雙母雙分段；母差保護(hù)

0 前言

由于雙母分段接線方式運(yùn)行方式變化靈活，供電可靠性高，在220?kV變電站高壓側(cè)母線和500?kV變電站中壓側(cè)母線中被廣泛采用。在這種母線接線方式下，REB-103型，BP-2B型母差保護(hù)應(yīng)用較為普遍，因此將結(jié)合這2種型號(hào)的母差保護(hù)裝置重點(diǎn)進(jìn)行介紹。由于在使用過程中，變電站運(yùn)維人員普遍存在一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)：REB-103型母差保護(hù)中的手動(dòng)內(nèi)聯(lián)回路、母聯(lián)(分段)檢修切換開關(guān)、BP-2B型母差保護(hù)中的分列運(yùn)行壓板等給運(yùn)行工作帶來不必要的麻煩，增加了不必要的操作量，是否屬于可有可無部分。下面，通過分析來闡述母聯(lián)(分段)開關(guān)、出線閘刀的輔助接點(diǎn)在這2種母差保護(hù)中的主要作用。

1 閘刀輔助接點(diǎn)與母差保護(hù)

1.1 支路母線閘刀輔助接點(diǎn)在REB-103型母差保護(hù)回路中的作用

母線差動(dòng)保護(hù)通過支路母線閘刀位置開入實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式自適應(yīng)(見圖1)，也就是說通過母線閘刀輔助接點(diǎn)的切換實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)?支路母線閘刀輔助接點(diǎn)開入情況決定該線路CT回路接入正母線母差保護(hù)回路或副母線母差保護(hù)回路；

(2)?支路母線閘刀輔助接點(diǎn)開入情況決定在母線故障時(shí)選擇跳閘母線；

(3)?支路母線閘刀輔助接點(diǎn)開入情況決定在母線故障時(shí)是否選擇啟動(dòng)該段母線的失靈保護(hù)；

(4)?當(dāng)支路母線閘刀跨接，即母線閘刀輔助接點(diǎn)均屬于閉合時(shí)，啟動(dòng)母差保護(hù)的內(nèi)聯(lián)回路。

圖1 REB-103型母差保護(hù)選排回路

因此，在該母差保護(hù)中，母線閘刀輔助接點(diǎn)必須滿足以下技術(shù)條件才能適應(yīng)母差保護(hù)的需要：

(1)?輔助接點(diǎn)必須動(dòng)作可靠、快速，能即時(shí)反映母線閘刀的位置情況，使設(shè)備的一、二次狀態(tài)在理論上實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)；

(2)?由于客觀條件限制，設(shè)備一、二次動(dòng)作時(shí)間不可能實(shí)現(xiàn)純理論的實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)，為避免保護(hù)由于閘刀一、二次狀態(tài)變位先后使保護(hù)誤動(dòng)，必須滿足閘刀在合閘時(shí)二次輔助接點(diǎn)先于一次閘刀動(dòng)作，分閘時(shí)二次輔助接點(diǎn)后于一次閘刀動(dòng)作的原則。

1.2 母聯(lián)(分段)開關(guān)輔助接點(diǎn)在REB-103型母差保護(hù)回路中的作用

母聯(lián)(分段)開關(guān)的分合位置決定分段CT是否接入母差保護(hù)中，而其中的關(guān)鍵是母聯(lián)(分段)開關(guān)輔助接點(diǎn)位置的變化要適應(yīng)母差保護(hù)運(yùn)行方式的改變(見圖2)。

圖2 REB-103型母差保護(hù)母聯(lián)(分?jǐn)?斷聯(lián)回路

下面，從一種特殊狀態(tài)下研究母差保護(hù)屏上母聯(lián)(分段)開關(guān)位置切換開關(guān)的作用。如圖3所示，由于某種原因正母檢修，此時(shí)母聯(lián)開關(guān)在冷備用狀態(tài)，副母運(yùn)行。如遇到副母保護(hù)需要做傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，必要時(shí)將母聯(lián)開關(guān)合上(閘刀分開狀態(tài))，并在母聯(lián)開關(guān)上加試驗(yàn)電流時(shí)，由于∑I副=IA+IB+I1>0，將造成副母線誤動(dòng)。

圖3 母線分段接線時(shí)典型故障示意

在早期的REB-103母差保護(hù)中沒有母聯(lián)(分段)開關(guān)試驗(yàn)切換開關(guān)，容易造成以上保護(hù)誤動(dòng)。新安裝的REB-103母差保護(hù)均裝上了該切換開關(guān)，可在母聯(lián)(分段)開關(guān)冷備用或檢修狀態(tài)下切除其控制電源并使CT回路切至差動(dòng)保護(hù)外，保證其在停用做試驗(yàn)工作時(shí)不誤動(dòng)作。

1.3 典型故障時(shí)REB-103型母差保護(hù)手動(dòng)內(nèi)聯(lián)切換開關(guān)的作用

如圖4所示，正常接線方式為A、B線在正母運(yùn)行，C、D線在副母運(yùn)行。由于某種原因，如A線正母閘刀發(fā)熱，需要暫時(shí)倒至副母上運(yùn)行時(shí)，其典型操作步驟如表1所示。

圖4 二次電流不對(duì)應(yīng)對(duì)典型故障示意

表1 典型操作步驟

(1)?如果不操作手動(dòng)內(nèi)聯(lián)壓板，當(dāng)操作到第6步時(shí)，若A線副母閘刀已到位，而閘刀輔助接點(diǎn)位置未到位，由于正母線存在I2差流、副母存在I2差流，在線路負(fù)荷較大時(shí)將造成母差保護(hù)閉鎖。

(2)?進(jìn)一步分析，當(dāng)?shù)归l操作到第6步時(shí)，同樣A線副母閘刀已到位，而閘刀的輔助接點(diǎn)位置未到位，若此時(shí)線路側(cè)發(fā)生接地故障，則此時(shí)對(duì)于正母，I1+Ib+I母聯(lián)=0;正母差動(dòng)計(jì)算回路中，由于I遠(yuǎn)大于I1，所以∑I正=I+Ib+I母聯(lián)>I1+Ib+I母聯(lián)=0，正母差動(dòng)作。此時(shí)對(duì)于副母，I2+Ic+Id+I母聯(lián)=0,而A線副母閘刀輔助接點(diǎn)未接入，造成實(shí)際上I2副母差動(dòng)回路中∑I副=Ic+Id+I母聯(lián)>0,副母失電；如果此時(shí)考慮到手動(dòng)內(nèi)聯(lián)壓板的操作，在發(fā)生以上情況時(shí)，由于此時(shí)∑I正副=Ia+Ib+Ic+Id+I母聯(lián)=0,不會(huì)造成雙母線失電。

1.4 BP-2B型母差保護(hù)分列運(yùn)行壓板與開關(guān)輔助接點(diǎn)

對(duì)于分段母線(雙母線或單母分段)，當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開、母線分列運(yùn)行時(shí)，需考慮以下2種情況。

(1)?如圖5所示，母線分列運(yùn)行時(shí)，Ⅱ母故障，Ⅰ母上的負(fù)荷電流仍然可能流出母線。特別是在Ⅰ、Ⅱ母線分別接大、小電源或者母線上有近距離雙回線時(shí)，電流流出母線的現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此時(shí)，大差靈敏度下降。因此，裝置的大差比率元件采用2個(gè)定值；母線并列運(yùn)行時(shí)，用比率系數(shù)高值；母線分列運(yùn)行時(shí)，用比率系數(shù)低值。裝置根據(jù)母線運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換定值。

圖5 BP-2B型母差保護(hù)分列運(yùn)行時(shí)Ⅱ母故障情況

（2）如圖6所示，母線分列運(yùn)行時(shí)，死區(qū)故障，故障點(diǎn)位于母聯(lián)的開關(guān)和TA之間。此時(shí)，按差電流回路，Ⅰ母差動(dòng)動(dòng)作，然后啟動(dòng)母聯(lián)失靈跳Ⅱ母，如果兩母線的復(fù)合電壓閉鎖均開放，則造成母線完全退出運(yùn)行。如果故障時(shí)Ⅰ母復(fù)合電壓閉鎖不開放（故障點(diǎn)在Ⅱ母），Ⅱ母復(fù)合電壓閉鎖開放，會(huì)造成保護(hù)拒動(dòng)。因此，在母線分列運(yùn)行時(shí)，裝置封鎖母聯(lián)TA，若發(fā)生圖6所示故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)直接出口跳Ⅱ母。

裝置通過自動(dòng)和手動(dòng)2種方式判別母線是并列運(yùn)行還是分列運(yùn)行。自動(dòng)方式是將母聯(lián)(分段)開關(guān)的常開和常閉輔助接點(diǎn)引入裝置的端子，若開關(guān)的常開和常閉接點(diǎn)不對(duì)應(yīng)，則裝置默認(rèn)為開關(guān)合，同時(shí)發(fā)開入異常告警信號(hào)。手動(dòng)方式是運(yùn)行人員在母聯(lián)(分段)開關(guān)斷開后，投“母線分列壓板”，在合母聯(lián)(分段)開關(guān)前，退出該壓板。以上2種方式中，手動(dòng)方式優(yōu)先級(jí)最高。即，若投“母線分列壓板”，裝置認(rèn)為母線分列運(yùn)行；若退“母線分列壓板”，裝置根據(jù)自動(dòng)方式判別母線運(yùn)行狀態(tài)。

圖6 BP-2B型母差保護(hù)分列運(yùn)行時(shí)死區(qū)故障情況

可知，母線分列運(yùn)行時(shí)必須將母聯(lián)(分段)分列運(yùn)行壓板放上。一是防止在分段開關(guān)做試驗(yàn)時(shí)合上造成保護(hù)誤動(dòng)；二是防止由于分段輔助接點(diǎn)合位造成保護(hù)靈敏度下降；三是在正常情況下由于輔助接點(diǎn)不到位也會(huì)可能造成保護(hù)靈敏度下降。

2 結(jié)論

在雙母線接線的母差保護(hù)中，無論是REB-103型母差保護(hù)還是BP-2B型母差保護(hù)，母聯(lián)(分段)及支路母線閘刀輔助接點(diǎn)至關(guān)重要。深入分析其輔助接點(diǎn)和重要回路的關(guān)系，有利于正確認(rèn)識(shí)回路上加裝部分壓板和切換開關(guān)的重要性。

(1)?加強(qiáng)對(duì)巡視閘刀和開關(guān)輔助接點(diǎn)運(yùn)行狀況的巡視，特別是在受潮等外部因素影響或者在操作時(shí)，必須關(guān)注其動(dòng)作到位情況。雖然如BP-2B型母差保護(hù)已經(jīng)可以通過微機(jī)自動(dòng)識(shí)別1個(gè)輔助接點(diǎn)不到位并自動(dòng)修復(fù)，但關(guān)注輔助接點(diǎn)的運(yùn)行工況仍不容忽視。

(2)?正確認(rèn)識(shí)REB-103型母差保護(hù)手動(dòng)內(nèi)聯(lián)切換開關(guān)(壓板)的重要性。由以上的分析中可知，加裝手動(dòng)內(nèi)聯(lián)切換壓板是為了防止在倒閘操作過程中輔助接點(diǎn)動(dòng)作不正確而發(fā)生母差誤動(dòng)。對(duì)于REB-103型及BP-2B型母差保護(hù)，通常在熱倒排操作時(shí)先將母差改為內(nèi)聯(lián)狀態(tài)，再進(jìn)行倒閘。

(3)?正確認(rèn)識(shí)REB-103型母差保護(hù)中母聯(lián)檢修切換開關(guān)的作用。在未安裝該壓板的REB-103型母差保護(hù)上，原則上不允許在母聯(lián)(分段)冷備用時(shí)做傳動(dòng)試驗(yàn)，在母聯(lián)(分段)開關(guān)檢修狀態(tài)下必須退出大電流端子以保證傳動(dòng)時(shí)的安全性。裝有母聯(lián)(分段)檢修切換開關(guān)的母差保護(hù)中，在開關(guān)冷備用和檢修時(shí)必須將該切換開關(guān)置于檢修位置。

(4)?正確認(rèn)識(shí)BP-2B型母差保護(hù)中母聯(lián)(分段)開關(guān)分列運(yùn)行切換壓板的作用。在母聯(lián)(分段)開關(guān)拉開前先投入分列運(yùn)行壓板，在合上母聯(lián)(分段）開關(guān)拉開后再取下分列運(yùn)行壓板。

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2013-08-07）