关于变电站母线死区保护与分列压板操作原则的浅析

关于变电站母线死区保护与分列压板操作原则的浅析

白志超1，张全胜2

1/2.中国三峡新能源(集团)股份有限公司河南分公司，河南省郑州市 450046

摘要：变电站内母线承担着汇集、分配和传输电能的作用，保证母线安全稳定运行对提高供电可靠性具有十分重要的意义。母线保护作为母线的“守护神”，它的不正确运行和动作将给电力系统带来严重安全隐患。通过介绍母线不同运行状态下发生死区故障时保护动作情况，进一步探讨分列压板的作用和操作原则，

关键词：母差保护；分列压板；死区故障；

图1母差保护死区故障示意图              图3 母联双CT配置示意图

图2 母联合位死区保护逻辑框图

如图1所示，当母联断路器与CT之间发生故障时，母差保护大差和II母小差同时出现差流，母差保护动作跳开母联断路器和II母母线上所有断路器。但对于I母而言故障点属于区外故障，I母小差不会动作，I母通过母联CT仍源源不断的向故障点提供故障电流。即实际上故障点并没有真正切除，大差差流仍然存在，这就是母联死区故障。

针对死区故障可以有三种种处理方法：

1.母差保护大差元件和II母小差元件启动，大差元件装置判别为母线区内故障，第一时限跳开母联断路器，II母小差元件返回，经150ms延时进入死区保护逻辑（图2），即封母联CT，将母联电流退出小差计算，从而破环I母电流平衡态状，I母差动保护动作，进而切除故障。此保护逻辑仅切除I母母线上断路器和母联断路器，II母母线可以持续运行，缩小了停电范围。随着电网结构的日益复杂，电力系统稳定性变得愈加重要，此方式隔离故障时间较长，母线故障时，短路故障电流非常大，对系统的稳定运行会产生较大的影响；

2.母差保护专门设置了母联死区保护逻辑。当母差保护动作跳开母联断路器后，母联断路器跳开而母联CT仍有电流，且母差保护大差启动元件持续动作不返回的情况下，经150ms延时进入死区保护逻辑，将母联电流退出小差计算，从而破环I母电流平衡态状，I母差动保护动作，进而切除故障。此方式会导致I母/II母母线上断路器均跳开；

3.母联断路器采用双CT配置（如图3所示），即在母联断路器两侧分别装设两组母联CT，采用交叉方式分别接入I母/II母母差保护装置。当母联断路器和母联CT之间发生故障时，母差保护大差元件、I母/II母母线小差元件同时动作，迅速切除I母/II母母线上断路器和母联断路器，隔离故障，不需要延时。此方式需要增加一组CT，增加投资成本。

因母联死区故障发生概率较低，经综合考虑投资成本、母差保护快速性和选择性等因素，实际系统多采用第2种方式。

实际运行中，两段母线并列运行、分列运行情况都有存在，若两段母线分列运行（特指母联断路器热备用，冷备用状态下无死区情况）时，同时切除两端母线上断路器的话，就不太合理，为此设置了分列压板，当出现母线分列运行状态时，应投入此压板。

图4 母联分位死区保护逻辑框图

母差保护装置判别两段母线分列运行必须同时满足以下条件（图4）：①两段母线均有压；②母联断路器在跳闸位置；③母联分列运行压板投入；④母联CT无流。若以上条件都满足，此时发生母联CT有流情况（即死区故障），则母联电流退出小差差流计算，打破母线小差平衡状态，母差保护大差和故障母线小差元件同时动作，跳开故障母线上所有断路器，非故障母线继续运行，保证了供电可靠性。

通过逻辑框图可以看出母线分列压板投退状态关系到母联电流是否退出小差计算，因此分列压板的操作顺序应慎之又慎。当母联断路器分列运行时，需要投入分列运行压板，分位、投分列运行必须同时满足，否则母差保护装置报跳闸位置异常。日常倒闸操作中分、合母联断路器与投退分列压板先后顺序：①在母线由并列转分列运行时，应先断开对应母联断路器，再投入母联分列运行压板，当操作中发生死区故障时，母差保护无时限动作，迅速切除两段母线，即“封的可靠，可以滞后”；②在母线由分列运行转并列运行时，应先退出对应母联（分段）分列运行压板，再合上母联断路器，当操作中发生死区故障时，母差保护无时限动作，迅速切除两段母线，即“投的即时，应该超前”。

母线分列压板投退对到母线保护装置的正确运行至关重要，日常运行操作中，应正确投退，运行人员应熟悉保护原理，正确编写运行规程、操作票，确保设备安全稳定运行。

参考文献

[1]南瑞继保.PCS-915AL-G母线保护装置（G9）技术说明书

[2]长园深瑞.BP-2B微机母线保护装置技术说明书

作者简介：白志超（1984.04--），男， 中国三峡新能源(集团)股份有限公司河南分公司，电力生产运营管理，河南省郑州市、450046、bai_zhichao@ctg.com.cn、13665431603。

作者简介：张全胜（1989.10--），男， 中国三峡新能源(集团)股份有限公司河南分公司，电力设备检修调试与运行维护，河南省郑州市、450046、zhang_quanzheng@ctg.com.cn

、13783570221。