110kV母差保護差流技術(shù)通報

唐俊清

摘 要：對1100移位后110kV雙母線運行時母差保護出現(xiàn)的小差差流現(xiàn)象進行技術(shù)分析，闡述了處理過程，簡單介紹了母線保護原理。

關(guān)鍵詞：母差保護裝置;差流;報警;1100

1 過程現(xiàn)象描述

2008年7月2日，1100母聯(lián)移位安裝調(diào)試工作結(jié)束，110KV I母運行，1100母聯(lián)帶電做各項保護、測量、ECS操作和同期試驗正常。母差保護裝置各個保護的軟硬壓板和出口硬壓板都在退出狀態(tài)，將110KV I、II母并列運行，機組和出線都運行在I母上，#10機倒110KV II母運行，#10機帶10MW負荷，觀察母差裝置上的大差和小差電流三相平衡，沒有差流。

2008年8月1日，母差保護的各個保護和出口的軟硬壓板都在投入狀態(tài)投入雙母運行， 1100母聯(lián)的負荷在5MW，全部操作結(jié)束后，檢查母差保護參數(shù)，大差電流三相平衡沒有差流， Ⅰ母和II母的小差A(yù)、B、 C三相都有差流，差流值在0.2-0.3A之間變化。觀察一段時間后Ⅰ母和II母A、B、C三相差流值減小到0.15A。20：30母差保護裝置"位置異常"紅燈亮， ECS后臺報警"110KV母差保護刀閘位置動作"和"110KV母差保護刀閘位置復(fù)歸"兩個報文復(fù)歸不掉， Ⅰ母和II母小差A(yù)、B、C三相差流在0.2～0.4A之間變化。

2008年8月2日，檢查母聯(lián)1100-1和母聯(lián)1100-2的刀閘輔助接點沒有發(fā)現(xiàn)異常。

2008年8月14日上午，母聯(lián)1100-1和1100-2刀閘檢修完畢，倒雙母運行，倒母線前沒有投入“互聯(lián)”軟硬壓板。在1124、1126、911、211和G11倒至II母運行，最后一個拉開1124-1刀閘后，母差保護裝置上的“互聯(lián)”燈亮，“位置異?！奔t燈亮，按“信號復(fù)歸”按鈕沒有復(fù)歸掉。重新合上1124-1、1126-1刀閘，母差保護裝置上的“位置異?！奔t燈滅，先拉開1124-1刀閘，后拉開1126-1刀閘，母差保護裝置上的“位置異?！奔t燈亮。大差電流三相平衡沒有差流， Ⅰ母和II母小差A(yù)、B、C三相差流在0.2～0.63A之間突有突無變化。

2008年8月14日下午，按母差保護“信號復(fù)歸”按鈕，保護裝置上的“互聯(lián)”燈復(fù)歸，報警“位置異?！奔t燈復(fù)歸不掉，保護裝置I母和II母小差的A、B、C三相差流在0.2～0.4A之間變化。110kV系統(tǒng)倒I母運行，II母和1100母聯(lián)停運。

2 檢查處理情況

2008年8月14日下午，對1100母聯(lián)電流參數(shù)和母差保護小差的A、B、C三相差流進行向量分析認為1100母差電流回路極性接反。對母差保護定值參數(shù)1100母聯(lián)CT極性與Ⅰ母一致改為CT極性與II母一致后，母差保護小差A(yù)、B、C三相差流為零，確認1100母差電流回路極性接反。

2008年8月15日，1100母差電流回路極性調(diào)整后，110kV系統(tǒng)I、II母并列運行，恢復(fù)雙母線運行方式，檢查110kV母差保護，大差電流三相平衡沒有差流， Ⅰ母和II母小差三相平衡沒有差流，沒有異常報警。

3 原因分析

母線差動保護基本原理，用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理進行判斷和動作的。因為母線上只有進出線路，正常運行情況下進出電流的大小相等、相位相同，如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會破壞。有的保護采用比較電流是否平衡，有的保護采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運行，有的保護會有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進出線路開關(guān)，以縮小停電范圍。

在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過的母聯(lián)電流比相式差動保護、電流相位比較式差動保護、比率制動式差動保護，經(jīng)各發(fā)、供電單位多年電網(wǎng)運行經(jīng)驗總結(jié)，普遍認為就適應(yīng)母線運行方式、故障類型、過渡電阻等方面而言，無疑是按分相電流差動原理構(gòu)成的比率制動式母差保護效果最佳。

微機型母線差動保護由能夠反映單相故障和相間故障的分相式比率差動元件構(gòu)成。雙母線接線差動回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。大差是除母聯(lián)開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差回路，大差差動電流和制動電流均不計母聯(lián)電流。各段母線的小差指該段所連接的包括母聯(lián)開關(guān)在內(nèi)的所有支路電流構(gòu)成的差動回路，各段小差差動電流和制動電流均根據(jù)母聯(lián)刀閘輔助接點的狀態(tài)和母聯(lián)CT的極性計及母聯(lián)電流。大差用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差用于故障母線的選擇。大差作為故障判據(jù)，反映系統(tǒng)中母線節(jié)點和電流狀態(tài)，用以判斷是否真正發(fā)生母線故障，可以最大限度地減少刀閘輔助接點位置不對應(yīng)而造成的母差保護誤動作。

微機母差保護裝置引入刀閘輔助觸點只是用于判別母線上各元件的連接位置，母線上各元件的電流回路和出口跳閘回路都是通過電流變換器輸入到裝置中變成數(shù)字量，各回路的電流切換用軟件來實現(xiàn)，避免了因接點不可靠引起電流回路開路的可能。

微機母差保護裝置可以實時監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點，如各支路元件CT中有電流而無刀閘位置;兩母線刀閘并列;刀閘位置錯位造成大差的差電流小于CT斷線定值但小差的差電流大于CT斷線定值時，均可以延時發(fā)出報警信號。微機母差保護裝置是通過電流校驗實現(xiàn)實時監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點，并自動糾正刀閘輔助觸點的錯誤的。運行人員如果發(fā)現(xiàn)刀閘輔助觸點不可靠而影響母差保護運行時，可以通過保護屏上附加的刀閘模擬盤，用手動強制開關(guān)指定刀閘的現(xiàn)場狀態(tài)。

CSC-150數(shù)字式母線保護裝置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?？焖偬摂M比相式電流突變量保護僅在故障開始時投入，然后改用比率制動式電流差動保護。兩種原理保護均設(shè)有大差啟動元件、小差選擇元件和電壓閉鎖元件。大差啟動元件和小差選擇元件中有反映任意一相電流突變或電壓突變的啟動量，它和差動動作判據(jù)一起在每個采樣中斷中實時進行判斷，以確保內(nèi)部故障時電流保護正確動作，在同時滿足電壓閉鎖開放條件時跳開故障母線上所有斷路器。

母線保護裝置的穩(wěn)態(tài)判據(jù)采用常規(guī)比率制動式電流差動保護原理。母線在正常工作或其保護范圍外部故障時所有流入及流出母線的電流之和為零（差動電流為零），而在內(nèi)部故障情況下所有流入及流出母線的電流之和不再為零（差動電流不為零），基于這種前提，差動保護可以正確地區(qū)分母線內(nèi)部和外部故障。為了加快差動保護的動作速度，提高重負荷、高阻接地及系統(tǒng)功角擺開時常規(guī)比率制動式差動保護的靈敏度，裝置采用了快速虛擬比相式電流突變量保護，該保護和制動系數(shù)為高靈敏度常規(guī)比率制動原理配合使用。

母差保護裝置“位置異?！钡呐袛嗍谴蟛钇胶庑〔畈黄胶?，并且“位置異?！笔强侩娏鱽砼袛嗟模嘎?lián)電流要計入小差，所以母聯(lián)CT極性錯誤會發(fā)處“位置異常”報警。如果某個支路刀閘位置接錯，并且這個支路的負荷電流大于0.1In（0.5A）時也會判“位置異?！?。

4 預(yù)防措施

4.1加強110kV母差保護裝置的技術(shù)管理和技術(shù)培訓(xùn)工作。

4.2 加強110kV母差保護裝置的檢查。

4.3 運行值班員應(yīng)嚴(yán)格按照110kV倒母線時母差保護裝置的操作管理規(guī)定執(zhí)行操作。

參考文獻：

[1]丁科，王霞.110 kV智能變電站電氣設(shè)計的特點分析[J].集成電路應(yīng)用，2019，36（04）：75-76.

[2]孫陽，王君龍.110k V變電站的電氣設(shè)計與防雷保護研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（34）：59-60.