淺析母線保護“分列運行壓板”的投退操作

國網(wǎng)浙江省電力有限公司培訓中心 陳向軍

國網(wǎng)浙江建德市供電有限公司 朱存遠

母線保護中“分列運行壓板”投退與母聯(lián)開關分、合閘之間的操作順序，是關系到母線保護是否正確地動作的關鍵。針對這一問題，分析了四種操作方式下的可能產(chǎn)生的問題，提出了操作建議。

雙母線接線方式中發(fā)生在母聯(lián)斷路器和母聯(lián)CT之間的故障稱為死區(qū)故障，微機型母線保護針對母線死區(qū)故障設置了相應的保護邏輯。在雙母線并列運行和分列運行這兩種運行方式的情況下如發(fā)生死區(qū)故障，母線保護也能有選擇地切除故障母線。Q/GDW1175-2013《變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規(guī)范》要求宜設置獨立于母聯(lián)跳閘位置、分段跳閘位置并聯(lián)的母聯(lián)、分段分列運行壓板。母聯(lián)、分段跳閘位置和分列運行壓板分別開入，兩個開入都為“1”，判為分列運行，母聯(lián)、分段CT電流不接入差動保護；任一開入為“0”，則母聯(lián)、分段CT電流接入差動保護。

母線保護中“分列運行壓板”的正確投退，是關系到雙母線接線并列和分列運行方式下母聯(lián)斷路器和母聯(lián)CT發(fā)生死區(qū)故障，母線保護是否正確地有選擇性動作的關鍵。

因此，有必要分析“分列運行壓板”投、退與母聯(lián)斷路器分、合閘兩者之間的先后操作順序，以使變電運維人員了解正確的操作順序，確保電網(wǎng)安全運行。

1 并列運行時母聯(lián)死區(qū)保護邏輯

雙母線接線母聯(lián)死區(qū)故障如圖1所示，母聯(lián)開關合位死區(qū)保護邏輯如圖2所示。當雙母線并列運行時，母聯(lián)開關與母聯(lián)CT之間K點發(fā)生死區(qū)故障時，先跳開故障的Ⅱ母線和母聯(lián)開關，但對雙母線來說，K點故障并未切除。母線保護在母差保護發(fā)母聯(lián)跳令后，母聯(lián)開關已跳開而母聯(lián)CT仍有電流，且大差比率差動元件不返回的情況下，延時150ms將母聯(lián)電流退出小差計算，從而使Ⅰ母小差動作，經(jīng)Ⅰ母電壓閉鎖，跳開Ⅰ母線，切除故障，實現(xiàn)死區(qū)保護。

圖1 雙母線接線母聯(lián)死區(qū)故障

圖2 母聯(lián)合位死區(qū)保護邏輯框圖

2 分列運行時母聯(lián)死區(qū)保護邏輯

雙母線分列運行時，即母聯(lián)開關在跳位時，發(fā)生如圖1中所示K點死區(qū)故障時，屬于Ⅱ母小差保護范圍，但此時Ⅱ母復壓閉鎖元件不開放，故Ⅱ母差動保護不會動作，故障不能及時切除。當兩母線處運行狀態(tài)、分列運行壓板投入且母聯(lián)在跳位時母聯(lián)電流不計入小差。其邏輯框圖如圖3所示。

圖3 母聯(lián)分位死區(qū)保護邏輯框圖

3 分列運行壓板投、退操作順序分析

母聯(lián)開關跳閘位置狀態(tài)和分列運行壓板之間的關系是決定母聯(lián)電流是否退出差動電流計算的關鍵因素。雙母線接線并列運行和分列運行兩種運行方式之間倒換操作時，母聯(lián)開關的拉、合和分列運行壓板的投、退兩者之間存在以下四種操作順序：

（1）并列轉(zhuǎn)分列，先投入分列運行壓板，后拉開母聯(lián)開關

先投入分列運行壓板，母聯(lián)開關在合閘位置，因此母聯(lián)電流計入差動計算，此時若發(fā)生圖1所示的死區(qū)故障時，母差保護動作先跳開Ⅱ母和母聯(lián)開關，再由母聯(lián)合位死區(qū)保護動作，跳開Ⅰ母，切除故障，保護正確動作。

若母聯(lián)開關在合位，分列運行壓板投入后，造成誤封母聯(lián)CT時，當在Ⅰ母（Ⅱ母）發(fā)生故障時，大差比率元件、Ⅰ母小差比率元件、Ⅱ母小差比率元件都動作，造成母差保護無選擇性地動作，將Ⅰ母、Ⅱ母全部切除，造成停電范圍擴大。

（2）并列轉(zhuǎn)分列，先拉開母聯(lián)開關，再投入分列運行壓板

先拉開母聯(lián)開關，分列運行壓板未投入時，母聯(lián)電流計入差動計算，此時若發(fā)生圖1所示的死區(qū)故障時，Ⅱ母小差比率元件動作，因母聯(lián)開關在分位，Ⅱ母電壓閉鎖元件不開放，Ⅱ母母差保護拒動，但是由于大差比率差動元件、Ⅱ母穩(wěn)態(tài)量差動元件、Ⅰ母電壓閉鎖元件開放，母線保護動作跳開母聯(lián)開關，經(jīng)母聯(lián)合位死區(qū)保護動作延時封母聯(lián)CT后，跳開Ⅰ母，切除故障，Ⅱ母正常運行。

或故障發(fā)生在Ⅰ母（Ⅱ母）上時，母差保護仍有選擇性，能正確地切除故障。

（3）分列轉(zhuǎn)并列，先退出分列運行壓板，再合上母聯(lián)開關

先退出分列運行壓板，母聯(lián)電流計入差動計算，此時若發(fā)生圖1所示的死區(qū)故障時，Ⅱ母差動元件動作，但Ⅱ母電壓閉鎖元件不開放，Ⅱ母差動保護拒動。但是大差比率差動元件、Ⅱ母穩(wěn)態(tài)量差動元件、Ⅰ母電壓閉鎖元件開放，母線保護可動作跳開母聯(lián)開關，經(jīng)母聯(lián)合位死區(qū)保護動作延時封母聯(lián)CT后，跳開Ⅰ母，切除故障，Ⅱ母正常運行。

或故障發(fā)生在Ⅰ母（Ⅱ母）上時，母差保護仍有選擇性，能正確地切除故障。

（4）分列轉(zhuǎn)并列，先合上母聯(lián)開關，再退出分列運行壓板

母聯(lián)開關合上，分列運行壓板未退，母聯(lián)電流計入差動計算，此時若發(fā)生圖1所示的死區(qū)故障時，先跳開Ⅱ母和母聯(lián)開關，經(jīng)母聯(lián)合位死區(qū)保護動作延時封母聯(lián)CT后，跳開Ⅰ母，將兩條母線全切除。

母聯(lián)開關合上，分列運行壓板未退時的影響與第1種操作順序同。

結(jié)論：由上述四種操作順序的分析結(jié)論可知，分列壓板的操作順序應為拉開母聯(lián)開關后，投入分列運行壓板，使母聯(lián)CT可靠地退出差動計算；合上母聯(lián)開關前，退出分列運行壓板，使母聯(lián)CT提前接入差動計算，滿足保護可靠性要求。