母聯(分段)斷路器運行狀態對微機型母差保護的影響研討

劉建強 王仁勝 倪劍勛

國網江蘇省電力公司檢修分公司徐州分部

母聯(分段)斷路器運行狀態對微機型母差保護的影響研討

劉建強 王仁勝 倪劍勛

國網江蘇省電力公司檢修分公司徐州分部

本文以在江蘇電網中被廣泛應用的BP-2B微機母線保護裝置為例，從變電運行的角度介紹了微機母線保護裝置差動回路電流接入方式，微機型母線保護的差動邏輯等。并重點對母聯(分段)斷路器的運行狀態的對微機型母線保護裝置的影響展開分析。提出了微機型母線保護裝置關于母聯(分段)斷路器的運行狀態的運行和維護注意事項及母線故障時的故障分析、判斷要點。

母聯(分段)；運行狀態；母差保護

1 母差保護動作原理

母線保護都是按差動原理構成的。以滿足速動性和選擇性的要求，實現母線差動保護所必須考慮的問題是在母線上一般連接著較多的電氣元件(如線路﹑變壓器﹑發電機等)。所以就不能像發電機的差動保護那樣，只用簡單的接線加以實現。但不管母線上元件有多少，實現差動保護的基本原則仍是適用的。

1)在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為ΣI =0；當母線上發生故障時，所有與電源連接的元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零，因此，k ΣI=I (短路點的總電流)。

2)從每個連接元件中電流的相位來看，在正常運行和外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體來說，就是電流流入的元件和電流流出的元件中電流相位相反。如元件固定連接的雙母線電流差動保護裝置﹑母聯電流比相式母線差動保護裝置。以及RCS-915系列微機母線保護裝置﹑BP-2B微機母線保護裝置等裝置。

2 微機型母線差動保護裝置差動回路構成

下面以江蘇電網廣泛采用的BP-2B微機母線保護裝置為例，介紹微機型母線差動保護裝置差動回路構成。在眾多的微機型母線差動保護置中，其差動保護回路構成基本相同。都是由一個母線大差動和幾個各段母線小差動所組成的。母線大差動是指除母聯斷路器和分段斷路器以外的母線上所有其余支路電流所構成的差動回路。某段母線小差動是指與該段母線相連接的各支路電流構成的差動回路，其中包括了與該段母線相關聯的母聯斷路器和分段斷路器。母線大差比率差動用于判別母線區內和區外故障，小差比率差動用于故障母線的選擇。

以雙母線接線方式為例，差動回路構成如下：

下面將舉例詳細說明差動回路的形成。其實這里所說的‘差動回路’只是借用傳統保護的概念，微機母線差動保護裝置中并不存在這樣的硬件回路，各連接元件三相電流和刀閘位置全部都已轉換成為數字量，由程序流程來實現切換。因此裝置的差動回路可以說是實時地無觸點地(非繼電器)切換。

從差動電流計算公式可以看出，母線大差動回路電流的接入不僅與各個支路運行在哪一母線無關，而且與母聯或分段斷路器的電流元件無關。即母線大差動回路是將所有運行在母線上的支路電流元件全部接入，但不將母聯或分段斷路器的電流元件接入母線大差動回路。即母線小差動回路只將運行在該母線上支路的電流元件接入，并且當母聯或分段斷路器在合閘位置時將母聯或分段斷路器的電流元件接入，當母聯或分段斷路器在分閘位置時將母聯或分段斷路器的電流元件短接退出。

3 微機型母線差動保護裝置差動回路特點及故障母線選擇邏輯

微機型母線差動保護中大差比率差動元件與小差比率差動元件各有特點。大差比率差動元件的差動保護范圍涵蓋各段母線，大多數情況下不受運行方式的控制；小差比率差動元件受當時的運行方式控制，但差動保護范圍只是相應的一段母線，具有選擇性。對于存在倒閘操作的雙母線﹑雙母分段等主接線，差動保護使用大差比率差動元件作為區內故障判別元件；使用小差比率差動元件作為故障母線選擇元件。即由大差比率元件是否動作，區分母線區外故障與母線區內故障；當大差比率元件動作時，由小差比率元件是否動作決定故障發生在哪一段母線。這樣可以最大限度的減少由于刀閘輔助接點位置不對應造成的母差保護誤動作。

另外，考慮到分段母線的聯絡斷路器斷開的情況下發生區內故障，非故障母線段有電流流出母線，影響大差比率元件的靈敏度，大差比率差動元件的比率制動系數應可以自動調整。因母線在分列運行方式下，大差的靈敏度會降低，不宜與小差比率元件使用同一比率系數。此時裝置自動將大差元件的復式比率制動系數置為0.5，保證大差的靈敏度。而裝置在并列運行時(分段斷路器在合位)，大差元件仍然按照大差復式比率系數的整定值計算。也就是說聯絡斷路器處于合位時(母線并列運行)，大差比率制動系數與小差比率制動系數相同；當聯絡斷路器處于分位時(母線分列運行)，大差比率差動元件自動轉用比率制動系數低值。母線上的連接元件倒閘過程中，兩條母線經刀閘相連時(母線互聯)，裝置自動轉入‘母線互聯方式’(‘非選擇方式’)——不進行故障母線的選擇，一旦發生故障同時切除兩段母線。當運行方式需要時，如母聯操作回路失電，也可以投“互聯壓板”，強制保護進入互聯方式。

4 結束語

隨著計算機技術的發展，微機型母線差動保護裝置已廣泛應用在電力系統中。其大﹑小差動回路構成，動作原理，保護功能邏輯大致相同。本文以BP-2B微型機母線差動保護裝置為例，介紹了微機型母線差動保護裝置關于母聯(分段)斷路器的運行狀態的運行和維護注意事項及母線故障時的故障分析﹑判斷要點。希望通過微機型母線差動保護裝置的介紹，達到變電運行人員對變電站應用的微機型母線差動保護裝置進一步了解。并服務于現場實際工作，特別是有助于微機型母線保護裝置關于母聯(分段)斷路器的運行狀態的運行和維護注意事項及母線故障時的故障分析﹑判斷要點的目的。

[1] 張舉.微型機繼電保護原理[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2] 羅鈺玲.電力系統微機繼電保護[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[3] 馬永翔，王世榮.電力系統繼電保護[M].北京：中國林業出版社，北京大學出版社，2006.

[4] 國家電力公司電力自動化研究院，深圳南京自動化研究所，深圳南瑞科技有限公司.BP—2B微機母線保護裝置技術說明書[Z].2005.

王仁盛(1967-)，男，研究生，高級技師、高級工程師，主要從事變電運維管理工作；

劉建強(1964- )，男，本科，高級技師、高級工程師，主要從事變電運行及培訓工作；

倪劍勛(1966-)，男，本科，高級技師，主要從事變電運行及管理工作。