智能變母線差動保護(hù)的大差低值和小差高值的調(diào)試技巧分析

邱碧丹，林煒，王睫

（福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建泉州362013）

1 引言

發(fā)電廠和變電所連接的出線數(shù)多，配電裝置常采用雙母線接線，母線保護(hù)配置有母線差動保護(hù)、母聯(lián)失靈和母聯(lián)死區(qū)保護(hù)等。

在雙母線接線中，當(dāng)母線故障時(shí)，通過大差動判別區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，通過各段小差選擇故障母線。大差是指母線上所有支路電流（除母聯(lián)斷路器和分段斷路器以外）所構(gòu)成的差動回路，某段母線小差動是指與該段母線相連接的各支路電流（包括母聯(lián)斷路器和分段斷路器）構(gòu)成的差動回路。

為防止在母聯(lián)斷路器斷開時(shí)，弱電源側(cè)母線發(fā)生故障時(shí)大差比率差動元件的靈敏性不夠，因此在雙母線保護(hù)中，比率差動元件的比率制動系數(shù)設(shè)有高低兩個(gè)定值，大差高值固定取0.5，低值取0.3；小差高值取0.6，低值取0.5。當(dāng)大差低值和小差高值同時(shí)動作，或大差高值和小差低值同時(shí)動作，比率差動元件動作。

在現(xiàn)場工作中，經(jīng)常需要驗(yàn)證比率差動元件的比率制動系數(shù)的高低定值。常常驗(yàn)證方法不恰當(dāng)，影響了工作效率。以典型的兩個(gè)保護(hù)廠家裝置BP-2CA和PCS915為例介紹大差比率制動系數(shù)低值和小差比率制動系數(shù)的高值檢驗(yàn)方法，并對不同的做法進(jìn)行探討。

2 PCS915母差保護(hù)裝置

大差差動比率制動系數(shù)低值k=0.3和小差差動比率制動系數(shù)高值k=0.6的檢驗(yàn)，其差動動作方程及曲線圖如圖1為：

圖1 動作方程及曲線圖

圖2 I母區(qū)內(nèi)故障

從圖1可以看出，陰影部分是PCS915的動作區(qū)，有兩個(gè)邊界，上邊界為動作量等于制動量，下邊界為動作量等于k倍制動量。校驗(yàn)大差低值和小差高值。驗(yàn)證前，先設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件：

①定值及控制字設(shè)置：差動啟動電流取2A，“差動電流保護(hù)”控制字置“1”。

②試驗(yàn)條件：保護(hù)功能軟壓板⑻差動保護(hù)置“1”，失靈保護(hù)置“0”，母線互聯(lián)置“0”，母聯(lián)分裂置“1”。SV 軟壓板：投入“電壓SV接收軟壓板”、“母聯(lián)21M_SV接收軟壓板”、“支路1的SV接收軟壓板”、“支路2的SV接收軟壓板”、“支路3的SV接收軟壓板”。

③試驗(yàn)方法

首先，驗(yàn)證大差比率制動系數(shù)低值K=0.3。

方法一：I母、II母上各掛一條支路如圖2，I母掛支路1，II母掛支路2，支路1和支路2通入大于3.33A的電流（啟動電流/k）r且大小相等方向相反的電流，即大差差流為0，小差的動作量等于制動量，增加支路2的電流大小，進(jìn)行驗(yàn)證。比率差動的動作條件是大差和小差都要滿足動作條件，比率差動動作。此時(shí)小差差動滿足條件，大差差動不滿足條件，增加支路2電流至6.2以上，大差和小差差動都滿足條件，差動保護(hù)動作跳I、II母所有支路。

方法二：I母、II母上各掛一條支路如圖2，I母掛支路1，II母掛支路2。支路1和母聯(lián)21M、支路1和支路2均通入大于3.33A的電流（啟動電流/k）且大小相等方向相反的電流，大差差流為0，小差的差流也為0，增加支路2的電流大小，進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)支路1通入電流4A，母聯(lián)21M通入電流（母聯(lián)極性端靠I母)4A，此時(shí)小差和大差差動都不滿足條件，增加支路2電流（因開關(guān)在分位，母聯(lián)有電流，150ms后母聯(lián)電流退出計(jì)算）直至6.4以上，大差和小差差動都滿足大條件，差動保護(hù)動作跳I、II母所有支路。

其次，驗(yàn)證小差比率制動系數(shù)高值K=0.6，啟動電流為2A。母聯(lián)開關(guān)在分位。

驗(yàn)證方法的思路是先大差差動動作，再小差差動動作。

I母掛兩條支路，II母上掛一條支路如圖3，I母掛支路1、支路3，II母掛支路2。支路1和支路3均通入大于3A的電流且大小相等方向相反的電流，支路2通入電流為X，大差制動電流為Ir=3+3+x=6+x，動作電流為Id=3-3+x=x，大差和小差差動同時(shí)動作的條件是kr=0.6，即小差高值的動作值為Id?9；大差低值的動作值為Id?2.57。先讓大差動作，然后再讓小差動作。

3 BP-2CA母差保護(hù)裝置

大差差動比率制動系數(shù)低值k=0.5和小差差動比率制動系數(shù)高值K=0.6的檢驗(yàn)，其差動動作方程及曲線圖如圖1為：

圖3 I母區(qū)內(nèi)故障

圖4 BP-2CA曲線圖

從圖4可以看出，陰影部分是BP-2CA的動作區(qū)。驗(yàn)證前，先設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件：①相關(guān)定值：差動啟動電流取2A，“差動電流保護(hù)”控制字置“1”。

②試驗(yàn)條件 ：保護(hù)功能軟壓板，差動保護(hù)置“1”，失靈保護(hù)置“0”，母線互聯(lián)置“0”，母聯(lián)分裂置“1”。SV 軟壓板，投入“電壓SV接收軟壓板”、“母聯(lián)21M_SV接收軟壓板”、“支路1的SV接收軟壓板”、“支路2的SV接收軟壓板”。

③試驗(yàn)方法

首先，驗(yàn)證大差比率制動系數(shù)低值K=0.5。

方法一：I母、II母上各掛一條支路如圖2，I母掛支路1，II母掛支路2，支路1和支路2通入大于1.5A的電流（（1+kr）×Id）且大小相等方向相反的電流，即大差差流為0，，增加支路2的電流大小，進(jìn)行驗(yàn)證。比率差動的動作條件是大差和小差都要滿足動作條件，比率差動動作。此時(shí)小差差動滿足條件，大差差動不滿足條件，增加支路2電流直至3A以上，大差和小差差動都滿足條件，差動保護(hù)動作跳I、II母所有支路。

方法二：I母、II母上各掛一條支路如圖2，I母掛支路1，II母掛支路2。支路1和母聯(lián)21M、支路1和支路2均通入大于1.5A的電流，且大小相等方向相反的電流，大差差流為0，增加支路2的電流大小，進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)支路1通入電流4A，母聯(lián)21M通入（母聯(lián)極性端靠II母),增加支路2電流（因開關(guān)在分位，母聯(lián)有電流，150ms后母聯(lián)電流退出計(jì)算）至4以上，大差和小差差動都滿足大條件，差動保護(hù)動作跳I、II母所有支路。

其次，驗(yàn)證小差比率制動系數(shù)高值K=0.6，啟動電流為2A。母聯(lián)開關(guān)在分位。

驗(yàn)證方法的思路是先大差差動動作，再小差差動動作。

I母掛兩條支路，II母上掛一條支路如圖3。I母掛支路1、支路3，II母掛支路2。支路1和支路3均通入大于3A的電流且大小相等方向相反的電流，支路2通入X（A）電流，大差制動電流為Ir=3+3+x=6+x，大差和小差差動比率制動同時(shí)動作的條件是：大差的差動比率制動系數(shù)為kr=0.3，小差的差動比率制動系數(shù)為kr=0.6，即小差高值的動作值為Id?kr（Ir-Id）=0.6×（6+x-x）=3.6；大差低值的動作值為Id?k（rIr-Id）=0.3×（6+x-x）=1.8。先讓大差動作，然后再讓小差動作。

綜上所述,驗(yàn)證大差低值和小差高值時(shí)，不管什么廠家保護(hù)，都遵循以下原則：首先要制動值達(dá)到最小要求值；驗(yàn)證大差低值時(shí)，小差先動，大差后動；驗(yàn)證小差高值時(shí)：讓大差先動，小差后動。