雙母線保護在調試及運行中應注意的問題

郭小麗，王為華，王述明

（1.太原供電公司，山西 太原 030012；2.山西電力科學研究院，山西 太原 030001；3.晉中供電公司，山西 晉中 030600）

雙母線保護在調試及運行中應注意的問題

郭小麗1，王為華2，王述明3

（1.太原供電公司，山西 太原 030012；2.山西電力科學研究院，山西 太原 030001；3.晉中供電公司，山西 晉中 030600）

分析了雙母線母線差動保護的基本原理，探討了電力系統中雙母線母差保護調試及運行中常見的幾個問題，闡述了母聯開關位置對微機型母線保護裝置靈敏度的重要性及基準變比對電流互感器斷線的影響，并提出了解決問題的建議和措施，以確保繼電保護裝置的正常運行。

母線差動保護；開關位置；運行維護

0 引言

母線是電力系統中最重要的設備之一，是電能集中與分配的重要環節，它是發電廠、變電站及電力系統匯合的樞紐。當母線發生故障時，連接在故障母線上的所有元件均被切除，將導致用戶大面積停電，而故障切除不及時甚至會造成整個系統穩定運行的破壞和瓦解，后果十分嚴重。因此，要求母線保護應能快速、有選擇性地將故障切除；保護裝置可靠性高和具有足夠的靈敏度；同時，要求在外部故障以及各種運行方式下保證不誤動，使母線能安全可靠運行，而母線保護能否安全穩定運行，現場準確無誤地檢查、調試是保障安全的重要手段。

1 母線差動保護的基本原理

母線差動保護由分相式比率元件構成，差動回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。母線大差是指除母聯開關和分段開關外所有支路電流所構成的差動回路。母線小差是指某段母線上連接的所有支路（包括母聯和分段開關）電流構成的差動回路。母線大差比率差動保護用于判別母線區內和區外故障，小差比率差動保護用于故障母線的選擇。

2 調試中應注意的幾個問題及建議

保護裝置能否正確動作取決于保護的基本原理、相關的外部接線及定值整定。不同廠家生產的保護裝置基本原理大致相同但又有各自的特點，甚至同一廠家因保護裝置型號不同又有所區別，所以，在調試過程中必須仔細閱讀說明書，掌握裝置的特性，使設計思想得以正確實現，使運行維護操作無誤。

2.1 外部接線要合理

廠家內部定值對保護裝置來說是至關重要的，已在出廠前設置好，主變壓器支路的間隔設計應與廠家內部定值相符，確保間隔對應；母聯電流互感器CT（CurrentTransformer）同名端在I母側（深圳南瑞BP-2xx要求母聯CT同名端在II母側），并核對無誤。

2.2 基準變比的選取

裝置所有電流定值整定按照基準CT變比整定，差動電流就是各元件二次電流乘CT調整系數后的矢量和，即歸算到了基準變比的二次側。由上述可見，保護差動電流告警定值是按基準變比折算的二次值給出的，當基準變比選取較大時，提高了動作的門檻值。如果某支路負荷較輕，并且實際變比較其他支路小，歸算到基準變比的二次側數值就更小，這時該支路CT斷線，很可能差動電流小于CT斷線整定值，而無法發出CT斷線告警，從而無法正確閉鎖差動保護。當基準變比選取較小時，降低了動作門檻值，差動電流越限將告警并閉鎖保護。由于上述情況的存在，建議生產廠家將CT斷線整定值設定為電流一次值，電流二次值根據間隔實際變比歸算為一次值后計算差動電流，檢查交流電流回路是否斷線，從而避免保護裝置無法正確識別CT斷線的情況發生[1]。

基準變比的選取不同廠家有不同的定義，如國電南瑞科技股份有限公司BP-2B規定以最大變比為基準變比，這就要求備用間隔應整定成較小的變比以免出現整定基準值錯誤。

基準CT一次值應不大于現場運行設備最大CT變比，且不能小于現場運行設備最大CT變比的1/4。支路CT一次值，按對應支路實際CT一次值整定。備用支路CT一次變比整定為0，CT一次變比整定為0的支路不參與保護邏輯判斷。

2.3 保護控制字整定應合理

當主變壓器低壓側故障且高壓側開關失靈時，高壓側母線電壓閉鎖靈敏度有可能不夠，因此，主變壓器支路失靈保護須由兩副接點開入啟動，一副啟動失靈，另一副解除電壓閉鎖。需特別注意的是，RCS-915A B保護裝置，控制字必須整定為“不經電壓閉鎖”；BP-2B保護裝置必須將相應間隔定義為“變壓器”；BP-2CS保護裝置必須有零序或負序電流，才能真正開放電壓元件，使斷路器失靈保護正確動作，如圖1所示。曾有保護控制設備因控制字整定錯誤，而造成斷路器失靈保護拒動的實例。

圖1 BP-2CS保護裝置解除電壓閉鎖邏輯

BP-2CS保護裝置解除電壓閉鎖邏輯除一副解除電壓閉鎖接點開入外，還必須有零序或負序電流，才能真正開放電壓元件，使斷路器失靈保護正確動作。當主變壓器低壓側發生三相對稱故障且高壓側開關失靈時，如高壓側母線的電壓閉鎖靈敏度不夠，此時保護將拒動。建議廠家取消電流判據或引入相電流判據。

3 母聯開關位置接點對保護的影響

母聯開關位置在微機母線保護中起著重要的作用，母聯開關位置開入的正確與否直接影響到母線保護的動作邏輯。母聯開關的位置對大差比率差動元件的比率制動系數是采用高值還是低值有著直接的影響。當母聯開關處于合閘位置時，比率差動元件采用高比率制動系數；而當母聯開關處于分閘位置，即母線分列運行時，比率差動元件自動采用低比率制動系數。這樣一來，以單母線方式運行時，停電母線的負荷已全部轉至另一段母線，當發生區外故障時，各間隔CT特性不一致引起的不平衡電流及發生故障時流入電流占故障電流的比率與雙母線并列運行時完全一樣，但是，此時大差比率制動系數轉為了低值。因此，在這種運行方式下，母線近端發生區外故障時大差比率差動元件很可能誤動，從而造成RCS-915AB母差后備保護誤動，切除母線上的所有元件。

無論RCS-915AB母差保護還是深圳南瑞的BP-2B母差保護均是母聯開關一經斷開，就認定為母線分列運行，事實上，當母聯開關斷開時，還有可能是一條母線停電，而另一條母線在運行中的情況。這種運行方式在檢修母線刀閘等情況時會經常出現。通過以上分析和判斷，建議生產廠家修改設計，通過引入母線電壓和母聯開關位置判別雙母線運行方式。即當母聯開關處于斷位，并且兩條母線均有電壓時，為母線分列運行方式；當母聯開關處于斷位，而只有一條母線有電壓時，為停一條母線運行方式，比率差動元件采用高比率制動系數。

4 保護裝置運行后應特別注意的事項

4.1 倒閘操作

倒閘前，手動合上“母線互聯壓板”，實現單母方式（強制互聯）。操作過程應觀察相應切換指示燈有“互聯”信號發出，且不可復歸。倒閘結束后，手動打開“母線互聯壓板”，恢復雙母方式，復歸“互聯”信號。

4.2 母線分裂運行

母線分裂運行后，必須手動合上“分裂運行”壓板。分裂運行結束前，務必手動打開“分裂運行”壓板恢復雙母方式。

4.3 隔離刀閘輔助觸點位置

雙母線接線方式，各連接元件在系統運行中需要經常在兩條母線上切換，母差保護能否正確識別隔離刀閘輔助觸點位置即母線運行方式，直接影響到母線保護動作的正確性。這就需要運行人員加強該回路的維護工作，在操作過程中關注母差保護上顯示的刀閘位置情況是否與一次系統對應，不要輕易復歸刀閘變位信息，在確認確實由操作引起刀閘變位后再復歸，如果發現刀閘位置與一次不符，應通過設在保護屏上的強制開關指定正確的刀閘位置，并盡快處理相關回路。

4.4 CT一次升流

當CT一次需要升流時，因為該支路的兩組母線刀閘已全部拉開，所以母差保護裝置計算小差電流時不考慮該支路CT電流（小差電流經刀閘接點控制），但是，母差保護裝置大差電流會計算該支路CT電流。大差元件會動作，在單母運行方式下，復合電壓閉鎖元件開放，對于RCS-915AB保護裝置，母線大差動作且無母線跳閘，則延時250ms母差后備保護將誤動，切除母線上的所有元件。

為了防止CT一次升流時后備保護誤動，升流前，應先打開CT去保護裝置的接線，并將該支路接入母差保護的CT二次回路短接。

5 結束語

母線保護是保證電力系統安全運行的重要裝置,從設計、安裝、調試到運行維護每個環節的失誤都可能影響保護性能，而保護裝置的誤動和拒動都會給電力系統造成嚴重的危害。因此，在調試及運行過程中，繼電保護工作人員應具有高度的責任感，嚴謹細致的工作作風，對每個環節都需要認真處理，才能確保繼電保護裝置的正常運行。

［1］ 吳懷誠，王巍.微機型母線保護存在的若干問題及解決方案［J］.電力系統保護與控制，2008，36（20）：78-82.

Issues to Concern on Duplicate-busbar Protection in the Comm issioning and Operating Process

GUO Xiao-li1,WANG Wei-hua2,WANG Shu-m ing3
（1.Taiyuan Power Supply Company，Taiyuan，Shanxi 030012，China；2.Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China;3.Jinzhong Power Supply Company，Jinzhong，Shanxi 030600，China）

The principle of duplicate-busbar differential protection is introduced.Some problems on duplicate-busbar differential protection in commissioning and operation process are analyzed and researched.The effect of busbar switch’s position on the sensitivity ofmicroprocessor-based busbar protection device aswell as the effect of base transformation ratio on the line breaking of current transformer is elaborated.Some solutions and recommendations are presented accordingly to ensure the normal operation of relay protection device.

busbar differential protection；switch position；operation andmaintenance

TM773+.4

B

1671-0320（2012）04-0013-03

2012-02-23，

2012-06-12

郭小麗（1969-），女，山西太原人，1990年畢業于臨汾電力技校輸配電運行與檢修專業，技師，從事運行與檢修專業工作；

王為華（1963-），男，山西榆社人，2000年畢業于太原理工大學計算機及應用專業，工程師，從事繼電保護專業工作；

王述明（1963-），男，山西介休人，1999年畢業于武漢大學電力系統及其自動化專業，工程師，從事電力系統自動化工作。