110kV母差保护差流技术通报

唐俊清

摘 要：对1100移位后110kV双母线运行时母差保护出现的小差差流现象进行技术分析，阐述了处理过程，简单介绍了母线保护原理。

关键词：母差保护装置;差流;报警;1100

1 过程现象描述

2008年7月2日，1100母联移位安装调试工作结束，110KV I母运行，1100母联带电做各项保护、测量、ECS操作和同期试验正常。母差保护装置各个保护的软硬压板和出口硬压板都在退出状态，将110KV I、II母并列运行，机组和出线都运行在I母上，#10机倒110KV II母运行，#10机带10MW负荷，观察母差装置上的大差和小差电流三相平衡，没有差流。

2008年8月1日，母差保护的各个保护和出口的软硬压板都在投入状态投入双母运行， 1100母联的负荷在5MW，全部操作结束后，检查母差保护参数，大差电流三相平衡没有差流， Ⅰ母和II母的小差A、B、 C三相都有差流，差流值在0.2-0.3A之间变化。观察一段时间后Ⅰ母和II母A、B、C三相差流值减小到0.15A。20：30母差保护装置"位置异常"红灯亮， ECS后台报警"110KV母差保护刀闸位置动作"和"110KV母差保护刀闸位置复归"两个报文复归不掉， Ⅰ母和II母小差A、B、C三相差流在0.2～0.4A之间变化。

2008年8月2日，检查母联1100-1和母联1100-2的刀闸辅助接点没有发现异常。

2008年8月14日上午，母联1100-1和1100-2刀闸检修完毕，倒双母运行，倒母线前没有投入“互联”软硬压板。在1124、1126、911、211和G11倒至II母运行，最后一个拉开1124-1刀闸后，母差保护装置上的“互联”灯亮，“位置异常”红灯亮，按“信号复归”按钮没有复归掉。重新合上1124-1、1126-1刀闸，母差保护装置上的“位置异常”红灯灭，先拉开1124-1刀闸，后拉开1126-1刀闸，母差保护装置上的“位置异常”红灯亮。大差电流三相平衡没有差流， Ⅰ母和II母小差A、B、C三相差流在0.2～0.63A之间突有突无变化。

2008年8月14日下午，按母差保护“信号复归”按钮，保护装置上的“互联”灯复归，报警“位置异常”红灯复归不掉，保护装置I母和II母小差的A、B、C三相差流在0.2～0.4A之间变化。110kV系统倒I母运行，II母和1100母联停运。

2 检查处理情况

2008年8月14日下午，对1100母联电流参数和母差保护小差的A、B、C三相差流进行向量分析认为1100母差电流回路极性接反。对母差保护定值参数1100母联CT极性与Ⅰ母一致改为CT极性与II母一致后，母差保护小差A、B、C三相差流为零，确认1100母差电流回路极性接反。

2008年8月15日，1100母差电流回路极性调整后，110kV系统I、II母并列运行，恢复双母线运行方式，检查110kV母差保护，大差电流三相平衡没有差流， Ⅰ母和II母小差三相平衡没有差流，没有异常报警。

3 原因分析

母线差动保护基本原理，用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。因为母线上只有进出线路，正常运行情况下进出电流的大小相等、相位相同，如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果是双母线并列运行，有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路开关，以缩小停电范围。

在电网中广泛应用过的母联电流比相式差动保护、电流相位比较式差动保护、比率制动式差动保护，经各发、供电单位多年电网运行经验总结，普遍认为就适应母线运行方式、故障类型、过渡电阻等方面而言，无疑是按分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果最佳。

微机型母线差动保护由能够反映单相故障和相间故障的分相式比率差动元件构成。双母线接线差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。大差是除母联开关外所有支路电流所构成的差回路，大差差动电流和制动电流均不计母联电流。各段母线的小差指该段所连接的包括母联开关在内的所有支路电流构成的差动回路，各段小差差动电流和制动电流均根据母联刀闸辅助接点的状态和母联CT的极性计及母联电流。大差用于判别母线区内和区外故障，小差用于故障母线的选择。大差作为故障判据，反映系统中母线节点和电流状态，用以判断是否真正发生母线故障，可以最大限度地减少刀闸辅助接点位置不对应而造成的母差保护误动作。

微机母差保护装置引入刀闸辅助触点只是用于判别母线上各元件的连接位置，母线上各元件的电流回路和出口跳闸回路都是通过电流变换器输入到装置中变成数字量，各回路的电流切换用软件来实现，避免了因接点不可靠引起电流回路开路的可能。

微机母差保护装置可以实时监视和自检刀闸辅助触点，如各支路元件CT中有电流而无刀闸位置;两母线刀闸并列;刀闸位置错位造成大差的差电流小于CT断线定值但小差的差电流大于CT断线定值时，均可以延时发出报警信号。微机母差保护装置是通过电流校验实现实时监视和自检刀闸辅助触点，并自动纠正刀闸辅助触点的错误的。运行人员如果发现刀闸辅助触点不可靠而影响母差保护运行时，可以通过保护屏上附加的刀闸模拟盘，用手动强制开关指定刀闸的现场状态。

CSC-150数字式母线保护装置主保护采用分相式快速虚拟比相式电流突变量保护和比率制动式电流差动保护原理。快速虚拟比相式电流突变量保护仅在故障开始时投入，然后改用比率制动式电流差动保护。两种原理保护均设有大差启动元件、小差选择元件和电压闭锁元件。大差启动元件和小差选择元件中有反映任意一相电流突变或电压突变的启动量，它和差动动作判据一起在每个采样中断中实时进行判断，以确保内部故障时电流保护正确动作，在同时满足电压闭锁开放条件时跳开故障母线上所有断路器。

母线保护装置的稳态判据采用常规比率制动式电流差动保护原理。母线在正常工作或其保护范围外部故障时所有流入及流出母线的电流之和为零（差动电流为零），而在内部故障情况下所有流入及流出母线的电流之和不再为零（差动电流不为零），基于这种前提，差动保护可以正确地区分母线内部和外部故障。为了加快差动保护的动作速度，提高重负荷、高阻接地及系统功角摆开时常规比率制动式差动保护的灵敏度，装置采用了快速虚拟比相式电流突变量保护，该保护和制动系数为高靈敏度常规比率制动原理配合使用。

母差保护装置“位置异常”的判断是大差平衡小差不平衡，并且“位置异常”是靠电流来判断的，母联电流要计入小差，所以母联CT极性错误会发处“位置异常”报警。如果某个支路刀闸位置接错，并且这个支路的负荷电流大于0.1In（0.5A）时也会判“位置异常”。

4 预防措施

4.1加强110kV母差保护装置的技术管理和技术培训工作。

4.2 加强110kV母差保护装置的检查。

4.3 运行值班员应严格按照110kV倒母线时母差保护装置的操作管理规定执行操作。

参考文献：

[1]丁科，王霞.110 kV智能变电站电气设计的特点分析[J].集成电路应用，2019，36（04）：75-76.

[2]孙阳，王君龙.110k V变电站的电气设计与防雷保护研究[J].科技创新导报，2018，15（34）：59-60.