母线差动保护改造问题研究

利禹宏

摘要：本次改造设计过程中出现了一些问题，首先是两套母线差动保护母联开关电流互感器位置选择，其次是母线差动保护的充电死区功能的配合，还有失灵回路选型，以及发变组失灵回路的不合规定的整改方案。在改造中由于更换新保护装置而出现了一些问题，经过反复研究和讨论，制定了一系列解决方案。

关键词：母差保护;失灵保护;充电死区保护;双母带旁路

引文

某厂站电气主接线为双母线带旁路设计。原母差保护装置：第一套母差保护为RADSS/S型母差保护，占三面屏位，分别为-4乙母母差保护屏、失灵-5乙母母差保护屏、变流器屏，投产时间为2000年，自带失灵保护，母联开关非全相保护使用开关本体的非全相继电器，整定时间为0.5s;线路型开关非全相保护使用开关本体的非全相继电器，整定时间为2s;主变支路型开关非全相保护使用开关本体的非全相继电器，整定时间为0.7s。第二套母差保护为BP-2B型母差保护，占一面屏位，投产时间为2012年，无失灵功能，母联充电保护仅在母线充电时投入，充电保护不闭锁母差保护。母联操作回路电缆原接于电压切换屏端子排，某厂站设有独立的同期控制屏。经综合考虑，首先进行RADSS/S型母差保护改造，完成后，再进行BP-2B型母差保护改造。改造后的母差保护RCS-915、BP-2CS母差保护屏均不使用母联充电保护和过流保护，使用RCS-923C母联保护屏充电保护和过流保护，母联启失灵经操作箱分别启动RCS和BP母差保护屏母联失灵逻辑。

1母线差动保护母联开关的电流互感器的位置选择问题

改造前母联开关电流互感器的使用情况为：原RADSS/S型母线差动保护使用两组母联开关电流互感器，并且分别装在母联开关两侧。原BP-2B型母线差动保护使用以II母母线电流互感器极性一致的CT组。通过以上的配置，RADSS/S型母线差动保护不具备母线死区保护功能，即故障发生在两组母联开关电流互感器之间时，母线差动保护动作切除两条母线所有间隔。而BP-2B型母差保护具有母联死区保护功能，可经封母联电流互感器切除故障母线。新改装的母线差动保护BP-2CS和RCS-915与BP-2B型母线差动保护使用形式一致，都只有一组母联电流互感器，具备母线死区保护功能。不同的地方为RCS-915型母线差动保护以I母母线电流互感器极性一致的CT组。

这样新改造后的母差装置的母联电流互感器的位置使用问题就分两种状态，第一种是两组母差保护用电流互感器都使用在同一侧母联开关处。第二种方案还是延续以前RADSS/S型母线差动保护的动作逻辑，使用母联开关两侧的电流互感器。当用第一种方案时，假设电流互感器安装在I母侧，当发生母联开关和母联电流互感器之间故障时，首先II母差动动作，然后因为故障电流继续保持，两套保护装置封母联电流互感器，差动动作跳I母线间隔。封母联电流互感器时间两套装置固定设置为150ms。当母联开关至II母线侧发生故障时，即故障持续时间150ms。虽然保护能正确切除II母线所有间隔元件，当使用第二种方案时，故障发生在两组母联开关电流互感器之间时，RCS-915型母线差动保护判为I母母线故障，切除I母母线间隔。BP-2CS型母线差动保护判为II母母线故障切除II母母线间隔。两个方案比较，如果发生在母联开关和母联电流互感器之间故障时，第二套方案能更快捷的切除母线故障，防止故障进一步恶化的可能，以致威胁电网运行的可靠性。第一套方案与第二套方案的比较，虽然减少了母差保护误动的范围，但是对于母联开关发生故障概率比较小，并且遵守着保证电网安全的原则，应该减少故障可能存在的时间性。基于以上的原因采用了第二套方案。

2母线充电保护之间的配合问题

首先是充电死区故障的问题，根据国网标准化设计规范的7.2.1.h）要求，“母线保护应能自动识别母联（分段）的充电状态，合闸于死区故障时，应瞬时跳母联（分段），不应误切除运行母线”。对于常规的母线保护逻辑，若母联充电至死区故障（母联CT靠近无源母线），因没有故障电流流过母联CT，无法通过启动充电保护来闭锁差动保护并切除母联开关，差动保护将切除运行母线。新改的母线差动保护BP-2CS型具备上述所说的母联充电于死区故障的功能，并且充电至死区保护一经启动后，展宽300ms或者手合节点变位，充电死区保护自动退出。而母线差动保护RCS-915型不具备充电死区功能，所以缺失了该功能。已联系厂家进行版本的升级工作进行更改。

其次两套母线保护与母联保护屏之间的配合问题。BP-2CS母线保护的充电死区功能固定展宽300ms.RCS-923C断路器辅助保护装置充电保护投入时间为400ms.手合继电器的动作时间为513ms左右。如果投入RCS-923C断路器辅助保护装置充电保护功能，外部闭锁差动的时间为500ms左右，即充电保护投入这段时间有100ms，对于这段母线未有保护。解决办法为不投入充电保护，改投过流保护进行保护。

3失灵回路的改造问题

相对于以前的RADSS/S型母线差动保护的失灵启动回路的区别在于以前的电流判据在各个间隔中失灵辅助保护中，新改的母差保护电流判据设置在新母差盘中。失灵节点的开入也有相应的变化，不再需要刀闸节点的接入判别，另外线路保护装置不需要分相失灵启动和三相失灵启动节点并在一起启动。根据国网母线保护的标准化规范原则，目前母差的失灵启动回路是，发电机启动为三相保护动作节点启动，线路保护启动为分相保护动作节点启动。

4结语

通过这次改造的问题分析，理清很多思路和回路原理，深度理解了RADSS/S型母差保护和RCS-915保护屏以及BP-2CS型母线差动保护功能。在整个保护改造设计方案过程中，很多平时不注意的保护之间的相互配合问题引起了我们深入的思考。很多配置的实际问题需要结合本厂的实际情况进行配置。

参考文献

[1]毛锦庆.电力系统继电保护实用技术问答.第二版.北京：中国电力出版社，2004.

廣东电网有限责任公司阳江供电局，广东阳江 529500