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摘 要：電力系統(tǒng)母線保護(hù)重要性顯著，保護(hù)方法多樣，該文結(jié)合母線保護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際對(duì)母線保護(hù)中的一些特殊情況給出了一定的分析和處理方法，為現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供一定借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：母線保護(hù) 特殊 處理方法

中圖分類號(hào)：TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）03（a）-0084-01

當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)存在多種母線運(yùn)行方式，一般來(lái)說(shuō)都具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。除了母線保護(hù)的常規(guī)情況外，在此說(shuō)明其他兩種特殊情況。一是由于存在母線上電流互感器飽和現(xiàn)象，二是在運(yùn)行方式較為復(fù)雜時(shí)，雙母線上各種連接元件工作時(shí)存在切換的問(wèn)題，所以對(duì)于電流互感器抗飽和、母線運(yùn)行方式切換、保護(hù)的自適應(yīng)性等母線保護(hù)的特殊情況值得引起現(xiàn)場(chǎng)工作人員的注意。

1 母線運(yùn)行方式的判別及處理方法

在母線保護(hù)中，基于集成電路形式來(lái)判斷母線運(yùn)行方式的方法通常是采用引入隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)。有時(shí)母線保護(hù)采用引入一組隔離開(kāi)關(guān)的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)，用兩對(duì)觸點(diǎn)組態(tài)來(lái)判別隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)是建立在防止隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)接入產(chǎn)生錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上，用兩對(duì)觸點(diǎn)組態(tài)來(lái)判別隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

保留隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)，結(jié)合電流識(shí)別方法，以及自適應(yīng)方法的強(qiáng)大計(jì)算、自檢及邏輯處理能力，融合數(shù)字式母線保護(hù)等方法，通過(guò)充分利用這些方法的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到更加有效的運(yùn)行方式的自適應(yīng)方法。

2 電流互感器飽和問(wèn)題及其母線保護(hù)處理方法

電流互感器的飽和現(xiàn)象而引起極為不利的是對(duì)于大多以母線差動(dòng)保護(hù)為主而講的，它會(huì)增加母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作機(jī)會(huì)的可能性。因此為保證母線差動(dòng)保護(hù)能實(shí)現(xiàn)快速正確的動(dòng)作，母線保護(hù)必須要考慮和采取一定措施來(lái)防止TA 飽和誘發(fā)誤動(dòng)作，就是要在母線區(qū)外故障TA 飽和時(shí)以及在發(fā)生由區(qū)外故障向區(qū)內(nèi)故障轉(zhuǎn)化時(shí)可靠閉鎖差動(dòng)保護(hù)。

（1）中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)時(shí)抗TA飽和的情況：中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)是利用TA 飽和時(shí)勵(lì)磁阻抗降低的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，起到了防止差動(dòng)保護(hù)帶來(lái)誤動(dòng)作的效果。一般為幾百歐的保護(hù)裝置本身差動(dòng)回路電流繼電器的阻抗較好地起到了分流TA 飽和造成的不平衡電流的效果，使得流入差動(dòng)回路的電流量很少，另外中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性的作用，這些可以使外部故障引起TA飽和時(shí)不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)保護(hù)現(xiàn)象。對(duì)于內(nèi)部故障TA 飽和的情況，則利用差動(dòng)保護(hù)的快速性在TA飽和前即動(dòng)作于跳閘，不會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)的現(xiàn)象。

（2）數(shù)字式母線差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的措施：目前數(shù)字式母線差動(dòng)保護(hù)主要為低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)，影響其動(dòng)作正確性的關(guān)鍵就是TA飽和問(wèn)題。數(shù)字式母線差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和的基本對(duì)策主要是基于以下幾種原理：1）具有制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)：具有制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)在TA飽和不是非常嚴(yán)重時(shí)，比率制動(dòng)特性可以保證母線差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作。但當(dāng)TA進(jìn)入深度飽和時(shí)，此方法仍不能避免保護(hù)誤動(dòng)，需要采用其他專門(mén)的抗TA 飽和的方法。2）利用TA線性區(qū)進(jìn)行母線差動(dòng)保護(hù)：當(dāng)TA達(dá)到飽和時(shí)，存在每個(gè)周波內(nèi)的一次電流過(guò)零點(diǎn)附近的不飽和段這一特征?；谶@一特征就建立了TA 線性區(qū)母線差動(dòng)保護(hù)方法，此保護(hù)方法實(shí)質(zhì)上是避開(kāi)TA飽和區(qū)，以達(dá)到投入差動(dòng)保護(hù)在TA每個(gè)周波退出飽和的線性區(qū)范圍內(nèi)的目的，故能對(duì)母線故障作出正確的判定分析。3）TA飽和的同步識(shí)別法：當(dāng)母線區(qū)外故障時(shí)，與TA在故障的最初瞬間不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，也與故障電流的大小無(wú)關(guān)，在飽和之前的差電流很小以至于不足使母線差動(dòng)電流元件產(chǎn)生誤動(dòng)作。若以母線電壓構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)元件，在故障發(fā)生時(shí)則可以瞬時(shí)動(dòng)作，兩者的動(dòng)作有一段時(shí)間差。當(dāng)母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)，產(chǎn)生差電流增大的同時(shí)母線電壓降低的特征，這一特征就是TA飽和的同步識(shí)別法的基本原理依據(jù)。工程實(shí)際中要同時(shí)進(jìn)行母線區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障的區(qū)分，在母線區(qū)外故障時(shí)TA飽和，則應(yīng)投入閉鎖母線差動(dòng)保護(hù)的手段措施。TA 飽和的閉鎖也呈現(xiàn)出周期性特點(diǎn)，則是由于存在系統(tǒng)區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的母線轉(zhuǎn)換性故障的可能性因素而導(dǎo)致。4）通過(guò)比較差動(dòng)電流變化率來(lái)鑒別TA飽和：TA飽和后可利用差電流的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)TA飽和情況的檢測(cè)，第一種情況是當(dāng)發(fā)生飽和時(shí)，在臨近飽和點(diǎn)范圍內(nèi)的二次電流變化率驟增，出現(xiàn)二次側(cè)電流波形缺損。當(dāng)母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)各條支路電流匯入母線，差電流基本上呈正弦規(guī)律特征，區(qū)外故障TA飽和條件下的差電流突變情況將不會(huì)發(fā)生。第二種情況是雖然TA進(jìn)入飽和需要時(shí)間，但在TA進(jìn)入飽和時(shí)，往往有一個(gè)不飽和時(shí)段出現(xiàn)在每個(gè)周波臨近一次電流過(guò)零點(diǎn)處，此時(shí)段內(nèi)，差電流變化率較小，TA尚可不失真地轉(zhuǎn)變一次電流。利用這一特點(diǎn)也可制成TA飽和的檢測(cè)模塊以便在短路初瞬間和TA飽和后每個(gè)周波內(nèi)的不飽和時(shí)段，檢測(cè)模塊都能夠有效而可靠地進(jìn)行保護(hù)閉鎖。5）利用波形對(duì)稱原理：波形的對(duì)稱性與否可以判定TA是否飽這是因?yàn)樵赥A 飽和后二次側(cè)電流波形的一周波波形的對(duì)稱性被破壞而出現(xiàn)嚴(yán)重畸變。判別對(duì)稱性的方法有多種，最基本的一種方法是電流相隔半周波的導(dǎo)數(shù)的模值是否相等。6）利用諧波制動(dòng)原理：諧波制動(dòng)原理就是利用TA飽和時(shí)差電流波形失真的特點(diǎn)，建立起以差電流中諧波分量的波形特征來(lái)作為判據(jù)檢測(cè)TA發(fā)生飽和與否。當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障TA飽和時(shí)，差電流的波形實(shí)際是飽和TA勵(lì)磁支路的電流波形。一種情況是由于差電流中涌現(xiàn)出大量高次諧波，在TA發(fā)生一般性輕微飽和時(shí)，造成波形缺損這一現(xiàn)象將出現(xiàn)在故障支路的二次電流上。另外一種情況是隨著TA飽和程度由輕微飽和轉(zhuǎn)向重度飽和時(shí)，發(fā)生在二次電流波形上的缺損程度也逐步劇烈起來(lái)。但差電流的波形在內(nèi)部故障時(shí)接近工頻電流，諧波含量少。這種方法適用于由保護(hù)區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障電流中諧波分量減少這一特點(diǎn)為依據(jù)而迅速形成差動(dòng)保護(hù)判據(jù)。

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