旁路兼母聯(lián)接線方式下母差保護死區(qū)的解決方案

方賓義　林海源　陳冉

摘 要 旁路兼母聯(lián)接線方式應(yīng)用不多，但由于其特殊的接線方式給保護的配合帶來很多新問題，特別是旁帶過程中出現(xiàn)的死區(qū)問題，常規(guī)的母差保護根本無法解決。針對這種情況，本文分析了旁路兼母聯(lián)接線方式下各種運行方式的死區(qū)情況，提出了針對性的解決方案。

關(guān)鍵詞 旁路兼母聯(lián)；母差保護；死區(qū)

中圖分類號 TM7 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）17-0187-01

母線故障，對電網(wǎng)的影響十分重大，不但容易損壞母線上的一次設(shè)備，而且對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和供電質(zhì)量影響巨大。因此目前220kV母線及110kV母線大多配置有母差保護，母差保護作為母線故障的主保護，不但要求其動作可靠、快速，其動作范圍更應(yīng)該包括母線上任何位置的故障，不允許有死區(qū)存在。但對旁路兼母聯(lián)這種接線方式，目前常規(guī)的母差保護無法適用，本文分析這種特殊接線方式下，各種運行方式的母差保護動作情況，并提出死區(qū)的解決方案。

1 旁路兼母聯(lián)接線方式

圖1為旁路兼母聯(lián)的特殊接線方式，雖然此種接線方式應(yīng)用不多，但在各個供電公司都或多或少存在，如福州供電公司就有220kV東郊變、110kV鰲峰州變采用旁路兼母聯(lián)的接線方式，接線方式的特殊，也使得常規(guī)的保護和邏輯無法適用，如果采用常規(guī)保護可能出現(xiàn)死區(qū)等安全隱患，下面主要分析旁路兼母聯(lián)的特殊接線方式下母差保護存在的問題及解決方案。

2 存在的問題

2.1 常規(guī)母差保護對死區(qū)的處理方法

對于雙母線或單母線分段，在母聯(lián)（分段）單元上只安裝一組CT情況下，母聯(lián)（分段）CT與母聯(lián)（分段）斷路器之間的故障，差動保護存在死區(qū)。如圖1所示的故障點，屬Ⅱ母小差保護的區(qū)內(nèi)，不屬Ⅰ母小差保護范圍，Ⅱ母保護動作并跳開該段母線上所有連接單元（包括母聯(lián)（分段）單元）的斷路器，而Ⅰ母保護不動作。母聯(lián)（分段）斷路器跳閘后，故障點繼續(xù)由Ⅰ母各連接單元提供短路電流而無法切除，形成母差和充電保護的死區(qū)。

當(dāng)母線并列運行發(fā)生死區(qū)故障時，母線差動動作切除一段母線及母聯(lián)（此時母聯(lián)跳閘且TWJ=1，HWJ=0），延時150ms封母聯(lián)CT電流。由于母聯(lián)不計入小差，此時另一段母線差動動作，可提高切除死區(qū)動作速度。而當(dāng)母線分列運行時（TWJ=1，HWJ=0），由于母聯(lián)電流已不計入小差，此時發(fā)生故障，保護直接跳故障母線，避免事故范圍擴大。

2.2 旁路兼母聯(lián)時各種運行方式下的死區(qū)分析

以圖1所示的接線方式為例，我們來分析各種不同運行方式下，采用常規(guī)母差保護邏輯的動作情況。從圖中可見旁路兼母聯(lián)170的CT裝設(shè)在靠Ⅰ段母線側(cè)，即在1701刀閘與170開關(guān)之間。

1）170開關(guān)作母聯(lián)開關(guān)。當(dāng)母聯(lián)兼旁路開關(guān)170做母聯(lián)開關(guān)使用時，即如圖1所示的一次接線圖上，合上1701、1702刀閘，合上170開關(guān)的運行方式。若故障點在母聯(lián)170開關(guān)與母聯(lián)CT之間，此時對母差保護來說，Ⅰ母上的差流是平衡的，即Ⅰ母小差為0，而對Ⅱ母來說，由于故障電流未經(jīng)過母聯(lián)CT，故故障電流未計入Ⅱ母的差流，造成Ⅱ母上有差流，保護裝置判斷110kV Ⅱ母區(qū)內(nèi)故障，110kV母差保護動作跳110kV Ⅱ段母線上所有開關(guān)（包括母聯(lián)170開關(guān)），此時故障未消除，母差保護延時封170開關(guān)CT電流，然后110kV Ⅰ段母線出現(xiàn)差流，110kV母差保護動作跳110kV Ⅰ段母線上所有開關(guān)。這種運行方式，常規(guī)母差保護可以實現(xiàn)正確動作。

2）110kV Ⅱ段母線旁帶Ⅰ段旁母。如圖1所示如果運行方式為旁路開關(guān)170及刀閘1702、1703在合位，則此時170開關(guān)做為旁路開關(guān)使用，為110kV Ⅱ段母線旁帶Ⅰ段旁母運行。若在旁路170開關(guān)與CT之間故障，母差保護判110kV Ⅱ母故障跳開旁路開關(guān)170及110kV Ⅱ母上其他開關(guān)，跳開170開關(guān)后，Ⅰ段旁母失壓，故障點隔離，即常規(guī)母差保護能夠滿足正確動作要求。

3）110kV Ⅰ段母線旁帶Ⅱ段旁母。如圖1所示，如果運行方式為旁路開關(guān)170及刀閘1701、1704在合位，則此時170開關(guān)做為旁路開關(guān)使用，為110kV Ⅰ段母線旁帶Ⅱ段旁母運行。若在旁路170開關(guān)與CT之間發(fā)生故障，對110kV母差保護來說，由于CT靠近110kV Ⅰ母側(cè)，故障時110kV Ⅰ段母線的電流仍然平衡，屬區(qū)外故障，110kV母差保護無法動作跳閘。而旁路保護即使動作跳開170開關(guān)，但故障點未隔離，因此故障未切除。即此時170旁路保護及110kV母差保護均無法切除該故障。

3 解決方案

針對110kV Ⅰ段母線旁帶Ⅱ段旁母時，母差保護無法正確動作的情況提出如下解決思路。

當(dāng)110kV Ⅰ段母線旁帶Ⅱ段旁母，Ⅱ段旁母帶線路運行時，此時旁路保護感受到故障電流會動作跳開旁路開關(guān)170，如果將旁路保護跳閘動作的接點開入給母差保護，由母差保護封母聯(lián)CT從而使母差保護動作跳開相應(yīng)開關(guān)，則可以有效切除故障。

當(dāng)110kV Ⅰ段母線旁帶Ⅱ段旁母，Ⅱ段旁母帶#2主變110kV側(cè)運行時，此時在CT與170開關(guān)間發(fā)生故障，故障點在#2主變保護的差動范圍內(nèi)，#2主變差動保護跳開170開關(guān)，如果將#2主變差動保護跳閘動作的接點開入給母差保護，由母差保護封母聯(lián)CT從而使母差保護動作跳開相應(yīng)開關(guān)，則可以有效切除故障。

根據(jù)以上分析，增加旁路保護與#2主變差動保護跳閘出口接點作為開入量。在母差保護屏上增加兩塊壓板，分別對應(yīng)旁路保護跳閘開入與#2主變差動保護跳閘開入。同時，在#2主變保護屏及170旁路保護屏上增加相應(yīng)的跳閘出口啟動壓板。

在110kV Ⅰ段母線旁帶Ⅱ段旁母時，當(dāng)外部閉鎖開入（旁路保護動作或#2主變差動保護動作）時，母差保護延時150ms之后封母聯(lián)電流，其展寬500ms，500ms后隨外部節(jié)點返回而返回，當(dāng)外部閉鎖開入（旁路保護動作或#2主變差動保護動作）長期開入時，不封母聯(lián)電流進行開入異常告警。

4 結(jié)論

母聯(lián)兼旁路的接線方式比較復(fù)雜，在一些特殊的運行方式，常規(guī)的母差保護會出現(xiàn)死區(qū)的情況，因此，需要針對這些特殊的情況給出解決方案，本文提出的解決方案，現(xiàn)場施工比較簡單，目前已應(yīng)用到現(xiàn)場。

參考文獻

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[2]南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS-915AB型微機母線保護裝置技術(shù)和使用說明書.

[3]深圳南瑞科技有限公司.BP-2CS微機母線保護裝置技術(shù)說

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