从辅助接点解析双母接线母差保护

王 艇

(浙江省电力公司检修分公司，浙江 杭州 311232)

从辅助接点解析双母接线母差保护

王 艇

(浙江省电力公司检修分公司，浙江 杭州 311232)

系统分析了双母线接线方式中母联、分段开关辅助接点及出线母线闸刀的辅助接点在典型的REB-103，BP-2B型母差保护中的主要作用，结合对典型故障的分析，指出母差保护运行维护中需关注的要点，以提高其安全运行水平。

辅助接点；解析；双母双分段；母差保护

0 前言

由于双母分段接线方式运行方式变化灵活，供电可靠性高，在220 kV变电站高压侧母线和500 kV变电站中压侧母线中被广泛采用。在这种母线接线方式下，REB-103型，BP-2B型母差保护应用较为普遍，因此将结合这2种型号的母差保护装置重点进行介绍。由于在使用过程中，变电站运维人员普遍存在一个认识误区：REB-103型母差保护中的手动内联回路、母联(分段)检修切换开关、BP-2B型母差保护中的分列运行压板等给运行工作带来不必要的麻烦，增加了不必要的操作量，是否属于可有可无部分。下面，通过分析来阐述母联(分段)开关、出线闸刀的辅助接点在这2种母差保护中的主要作用。

1 闸刀辅助接点与母差保护

1.1 支路母线闸刀辅助接点在REB-103型母差保护回路中的作用

母线差动保护通过支路母线闸刀位置开入实现运行方式自适应(见图1)，也就是说通过母线闸刀辅助接点的切换实现以下功能：

(1) 支路母线闸刀辅助接点开入情况决定该线路CT回路接入正母线母差保护回路或副母线母差保护回路；

(2) 支路母线闸刀辅助接点开入情况决定在母线故障时选择跳闸母线；

(3) 支路母线闸刀辅助接点开入情况决定在母线故障时是否选择启动该段母线的失灵保护；

(4) 当支路母线闸刀跨接，即母线闸刀辅助接点均属于闭合时，启动母差保护的内联回路。

图1 REB-103型母差保护选排回路

因此，在该母差保护中，母线闸刀辅助接点必须满足以下技术条件才能适应母差保护的需要：

(1) 辅助接点必须动作可靠、快速，能即时反映母线闸刀的位置情况，使设备的一、二次状态在理论上实时对应；

(2) 由于客观条件限制，设备一、二次动作时间不可能实现纯理论的实时对应，为避免保护由于闸刀一、二次状态变位先后使保护误动，必须满足闸刀在合闸时二次辅助接点先于一次闸刀动作，分闸时二次辅助接点后于一次闸刀动作的原则。

1.2 母联(分段)开关辅助接点在REB-103型母差保护回路中的作用

母联(分段)开关的分合位置决定分段CT是否接入母差保护中，而其中的关键是母联(分段)开关辅助接点位置的变化要适应母差保护运行方式的改变(见图2)。

图2 REB-103型母差保护母联(分断)断联回路

下面，从一种特殊状态下研究母差保护屏上母联(分段)开关位置切换开关的作用。如图3所示，由于某种原因正母检修，此时母联开关在冷备用状态，副母运行。如遇到副母保护需要做传动试验时，必要时将母联开关合上(闸刀分开状态)，并在母联开关上加试验电流时，由于∑I副=IA+IB+I1>0，将造成副母线误动。

图3 母线分段接线时典型故障示意

在早期的REB-103母差保护中没有母联(分段)开关试验切换开关，容易造成以上保护误动。新安装的REB-103母差保护均装上了该切换开关，可在母联(分段)开关冷备用或检修状态下切除其控制电源并使CT回路切至差动保护外，保证其在停用做试验工作时不误动作。

1.3 典型故障时REB-103型母差保护手动内联切换开关的作用

如图4所示，正常接线方式为A、B线在正母运行，C、D线在副母运行。由于某种原因，如A线正母闸刀发热，需要暂时倒至副母上运行时，其典型操作步骤如表1所示。

图4 二次电流不对应对典型故障示意

表1 典型操作步骤

(1) 如果不操作手动内联压板，当操作到第6步时，若A线副母闸刀已到位，而闸刀辅助接点位置未到位，由于正母线存在I2差流、副母存在I2差流，在线路负荷较大时将造成母差保护闭锁。

(2) 进一步分析，当倒闸操作到第6步时，同样A线副母闸刀已到位，而闸刀的辅助接点位置未到位，若此时线路侧发生接地故障，则此时对于正母，I1+Ib+I母联=0;正母差动计算回路中，由于I远大于I1，所以∑I正=I+Ib+I母联>I1+Ib+I母联=0，正母差动作。此时对于副母，I2+Ic+Id+I母联=0,而A线副母闸刀辅助接点未接入，造成实际上I2副母差动回路中∑I副=Ic+Id+I母联>0,副母失电；如果此时考虑到手动内联压板的操作，在发生以上情况时，由于此时∑I正副=Ia+Ib+Ic+Id+I母联=0,不会造成双母线失电。

1.4 BP-2B型母差保护分列运行压板与开关辅助接点

对于分段母线(双母线或单母分段)，当联络开关断开、母线分列运行时，需考虑以下2种情况。

(1) 如图5所示，母线分列运行时，Ⅱ母故障，Ⅰ母上的负荷电流仍然可能流出母线。特别是在Ⅰ、Ⅱ母线分别接大、小电源或者母线上有近距离双回线时，电流流出母线的现象特别严重。此时，大差灵敏度下降。因此，装置的大差比率元件采用2个定值；母线并列运行时，用比率系数高值；母线分列运行时，用比率系数低值。装置根据母线运行状态自动切换定值。

图5 BP-2B型母差保护分列运行时Ⅱ母故障情况

（2）如图6所示，母线分列运行时，死区故障，故障点位于母联的开关和TA之间。此时，按差电流回路，Ⅰ母差动动作，然后启动母联失灵跳Ⅱ母，如果两母线的复合电压闭锁均开放，则造成母线完全退出运行。如果故障时Ⅰ母复合电压闭锁不开放（故障点在Ⅱ母），Ⅱ母复合电压闭锁开放，会造成保护拒动。因此，在母线分列运行时，装置封锁母联TA，若发生图6所示故障时，差动保护直接出口跳Ⅱ母。

装置通过自动和手动2种方式判别母线是并列运行还是分列运行。自动方式是将母联(分段)开关的常开和常闭辅助接点引入装置的端子，若开关的常开和常闭接点不对应，则装置默认为开关合，同时发开入异常告警信号。手动方式是运行人员在母联(分段)开关断开后，投“母线分列压板”，在合母联(分段)开关前，退出该压板。以上2种方式中，手动方式优先级最高。即，若投“母线分列压板”，装置认为母线分列运行；若退“母线分列压板”，装置根据自动方式判别母线运行状态。

图6 BP-2B型母差保护分列运行时死区故障情况

可知，母线分列运行时必须将母联(分段)分列运行压板放上。一是防止在分段开关做试验时合上造成保护误动；二是防止由于分段辅助接点合位造成保护灵敏度下降；三是在正常情况下由于辅助接点不到位也会可能造成保护灵敏度下降。

2 结论

在双母线接线的母差保护中，无论是REB-103型母差保护还是BP-2B型母差保护，母联(分段)及支路母线闸刀辅助接点至关重要。深入分析其辅助接点和重要回路的关系，有利于正确认识回路上加装部分压板和切换开关的重要性。

(1) 加强对巡视闸刀和开关辅助接点运行状况的巡视，特别是在受潮等外部因素影响或者在操作时，必须关注其动作到位情况。虽然如BP-2B型母差保护已经可以通过微机自动识别1个辅助接点不到位并自动修复，但关注辅助接点的运行工况仍不容忽视。

(2) 正确认识REB-103型母差保护手动内联切换开关(压板)的重要性。由以上的分析中可知，加装手动内联切换压板是为了防止在倒闸操作过程中辅助接点动作不正确而发生母差误动。对于REB-103型及BP-2B型母差保护，通常在热倒排操作时先将母差改为内联状态，再进行倒闸。

(3) 正确认识REB-103型母差保护中母联检修切换开关的作用。在未安装该压板的REB-103型母差保护上，原则上不允许在母联(分段)冷备用时做传动试验，在母联(分段)开关检修状态下必须退出大电流端子以保证传动时的安全性。装有母联(分段)检修切换开关的母差保护中，在开关冷备用和检修时必须将该切换开关置于检修位置。

(4) 正确认识BP-2B型母差保护中母联(分段)开关分列运行切换压板的作用。在母联(分段)开关拉开前先投入分列运行压板，在合上母联(分段）开关拉开后再取下分列运行压板。

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2 孟  超．浅析母差保护误动原因分析与对策[J]．科技创新导报，2010(20).

3 杨洪平．关于母差保护与母联开关配合的探讨[J]．华北电力技术，2009(1).

2013-08-07）