基于母差保護基礎上的調度運行高危部分分析

王 穎

（國網四川省電力公司阿壩供電公司，四川 阿壩 623200）

母差保護是一種快速而有針對性消除母線故障的保護措施，進而確保電網系統運行的安全性與穩定性。在考慮母差保護的時候，會涉及到母線上的每一個一次元件，同時在母線一次元件運行的不同狀態下以及擴建沖擊投產的情況下，對于母差保護的要求也是各不相同的。如果出現電網調度運行不良的情況，必然會導致母差保護失去相應的針對性，進而也就導致母線停止運行，產生非常嚴重的后果。本文主要以雙母差保護為例，分析電網調度運行中的高危部分。

一、母差保護的概述

（一）母差保護原理

母差保護原理主要是建立在基爾霍夫電流定律基礎上的。指的就是將母線當成是一個節點，在正常運行以及外部出現故障時的母線電流為零，在電路短路的時候，其電流就是總短路電流。如果母線上各個引出線的電流互感器出現一致的變化時，二次側同極性端連接在一起，那么就可以保證在正常運行以及外部電路出現短路時，繼電器的電流為零。母差保護和其它差動保護之間的區別就在于：母差保護方式會隨著母線運行方式的變化而改變，其相應的范圍也是由母線倒閘操作決定的，并且保護對象也是隨著母線元件倒換操作而決定的。

（二）母差保護分類

目前雙母線差動保護的類型大致可以分為三種：電磁型固定連接式母線差動保護、微機型比率制動式母線差動保護、電流相位比較式母線差動保護，其中最后一種的母差保護方式應用最少。針對電磁型固定連接式母線差動保護而言，其要求在正、副母線上固定連接大量的支路，也只有在這樣固定連接運行狀態下的母差保護才可以發揮針對性的作用，如果雙母線的固定連接運行方式受到了一定的破壞，那么就會導致母線失去針對性的功能，進而也就消除了與雙母線進行連接的相關元件，限制了母差保護功能的發揮。針對微機型比率制動式母線差動保護而言，其具備很強的適應能力，完全可以按照各種連接元件的刀閘位置對母線運行方式進行相應的判斷，進而計算出兩母線上的電流差，具備很強的針對性。

（三）母差保護安裝的條件

在雙母線運行的情況下或者雙母線中具備分斷器的時候，因為需要具備很高的可靠性，在進行快速并且有針對性消除母線故障的時候，一定要充分考慮專用母差保護的安裝；因為需要電力系統具備很高的穩定性，當母線上出現故障的時候，一定要馬上消除，在進行消除操作的時候，要對專用母差保護的安裝進行充分的考慮；當母線出現一定故障的時候，因為電站廠母線的殘余電壓要比額定電壓低50%-60%，為了確保電站廠用電以及相關用戶用電的可靠性與安全性，應加強對專用母差保護安裝的考慮。

（四）對母差保護的要求

針對雙母線同時運行的變電所而言，每組母線上大概連接一半的受電與供電的元件，進而保證母線出現故障的時候，只會對一半供電負荷產生不良影響。這樣的情況也就要求母差保護必須具備選擇故障母線的功能。同時要具備靈敏、快速反應力，進而提高消除故障效率。除外，針對中性點直接接地的電網母線保護而言，要選取三相式的接線方式，進而為及時發現單相接地短路以及相間短路現象提供便利條件。

二、轉供方式下母差保護高危部分分析

現階段，一些變電所的主變容量還無法達到N-1原則，如果變電所中的一臺主變檢修出現停電情況的時候，另外一臺主變將無法達到相應的符合需求。這時就會將變電所負荷側的一段母線空出，通過其它變電所電源予以支援轉供。

在某220kV變電站中，當#1主變進行停電檢修的時候，#2主變就無法承載A+F的所有負荷。這時就可以利用空出來的110kV副母線，將其它變電所的電源利用B支路運輸至副母線，進而達到轉供A支路負荷的目的，在此過程中，一定要保證母聯開關C的打開狀態，如圖1所示。

在此種方式運行的狀態下，對于固定連接式的母差保護而言，因為大多數支路已經倒到了110kV的正母線上，只有少數參與轉供的支路是保持在副母線上，因此，已經破壞了相應的固定連接方式。在此階段，無論是正母線上還是副母線上出現一定的故障都會對另外一段母線的運行情況產生影響，增加停電的范圍。在這樣的情況下，副母線已經不再是主變直供，其相應的短路電流也在變小，基本上不存在穩定問題，可以進行快速的消除。如果要求正母線可以正常運行，就一定要將副母線中進行轉供的A、B支路上的母差電流回路通過SD試驗端子進行短接退出，并且取下A、B支路跳閘壓板。在進行此項調整之后，正母線就可以確保母差保護工作的正常進行，當正母線出現故障的時候，只要將母差保護跳開與正母線有關的元件，就不會對副母線的轉供運行產生影響。當副母線出現一定故障的時候，就可以利用對側變電所母差保護延時予以消除，進而也不會對正母線的運行產生影響。針對微機型母差保護而言，在此方式下也能夠適用雙母差運行的模式，但是在發生母線弱電源故障的時候，一定要加強對母差保護靈敏度展開相應的檢查與核對，進而確保相關工作的順利進行。

三、擴建間隔沖擊投產下母差保護高危部分分析

（一）對側電源的沖擊投產

在雙母線正常運行的情況下，用對側電源對改造或者新建的開關A展開沖擊，該開關的正副母閘刀都是拉開的，這時如果被沖擊的設備出現了故障，相應的故障電流就會流過母差保護的電流互感器，此時，母差保護就會將其判斷為區內故障，這樣在進行保護操作的時候，就會自動跳過母線上其它的運行設備，進而導致出現一定的停電現象。所以，在開展沖擊操作之前，一定要將需要沖擊的母差電流回路利用SD試驗端子進行相應的短接退出，確保母差保護工作的正常進行，如圖2所示。

（二）對側電源利用空母線的沖擊

在一些情況下，需要沖擊的間隔對側沒有電源，這時就需要空出一段母線，利用其它對側電源展開沖擊。

如圖3所示，被沖擊的設備是A，對側電源就需要由B支路通過空出來的母線對設備A展開相應的沖擊，另外一段母線則可以正常工作，此時母聯開關C是處在打開狀態的。在這樣的狀態下，針對固定連接式的母差保護而言，已經破壞了其相應的固定連接方式，此時就需要將A、B支路上的母差電流回路利用SD試驗端子進行短接退出，產生的沖擊故障不會影響母線的正常運行。針對微機型母差保護而言，可以將老設備的B支路母差電流回路進行相應的接入，并且退出新設備的A支路母差電流回路，這時的微機型母差保護依然具備相應的針對性，進而在具有足夠靈敏程度的基礎上，可以利用母差保護進行有針對性的消除。

（三）母聯間隔的沖擊

此種沖擊方式就是由母聯開關對空母線上的設備展開沖擊。針對固定連接式的母差保護而言，已經破壞了其相應的固定連接方式，這時一定要停止使用相應的母差保護，投入一定的母聯充電保護，進而沖擊新設備。如果將母差保護進行停用，新設備故障將使母差保護動作切除所有母線元件，導致雙母線全部停止運行。針對微機型母差保護而言，一定要退出新設備的母差電流回路，依然可以進行母差保護沖擊，同時母差保護還具有一定的針對性。

（四）主變間隔的沖擊

如果主變110kV間隔自身展開相應的更換與改造之后進行一定的沖擊，除了需要對母差保護調整進行充分的考慮之外，還要對主變差動保護的相關影響進行一定的考慮。如果通過母線沖擊主變開關的時候，一定要脫離主變差動保護電流回路，防止發生主變差動保護錯誤的現象。

結語

通過對各種高危部分分析可知：固定連接式的母差保護狀態時，破壞固定連接方式后，并且兩段母線分開運行時，要對兩段母線間的影響進行充分分析，必要時進行弱電源母線脫離；當沖擊新設備時，要短接退出母差電流回路，負荷試驗前，要停用母差才可進行。實際工作中相應調度運行人員要在各種情況下，認真考慮母差適應性，進而對其展開相應調整，嚴格控制相應的威脅因素，避免出現母差保護誤動導致的人為事故。所以要加強對基于母差保護基礎上的調度運行高危部分展開分析與研究，不斷提高母差保護水平，以此來確保電網調度運行的可靠性與安全性。

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