洪計茂

(廣州供電局有限公司,廣東廣州 510245)

RCS-915AB型母差保護(hù)
裝置在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計缺陷分析

洪計茂

(廣州供電局有限公司,廣東廣州 510245)

母線是電力系統(tǒng)中極為重要的組成部分,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,我國對電網(wǎng)設(shè)備的安全性要求逐漸提高,而且伴隨著微機(jī)母線差動保護(hù)原理的日趨成熟,微機(jī)母線差動的應(yīng)用較為常見和廣泛。以下,筆者立足于RCS-915AB型母差保護(hù)裝置在原理上進(jìn)行合理的分析和比較,并對母線差動所存在的問題加以簡單的分析和探究,為繼電保護(hù)提供一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

RCS-915AB型 母差保護(hù)裝置 實(shí)際應(yīng)用 設(shè)計缺陷分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我國電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，且日趨復(fù)雜，母線故障時所長生的短路電流也不斷增加，快速母線差動保護(hù)裝置的設(shè)置，可以有效降低母線故障時候?qū)υO(shè)備造成的危害，而且還可以一定程度的提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。不同類型的母線差動保護(hù)按照母線的連接方式、電阻的運(yùn)行方式以及故障類型等方面的適應(yīng)性進(jìn)行分析和對比之后，不難發(fā)現(xiàn)，電流差動原理構(gòu)成的母線差動保護(hù)效果最好。電流差動原理構(gòu)成的帶制動特性的差動繼電器，一般情況下采用一次穿越電流作為制動電流，這對于有效克服區(qū)外故障時的電流互感器誤差的不平衡電流導(dǎo)致的差動，具有十分重要的意義和作用，這種類型的差動保護(hù)裝置在電網(wǎng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。目前來看，使用最多的型號就是BP-2B和RCS-915AB母線差動保護(hù)裝置。以下，筆者簡要以RCS-915AB型號為例，簡要對其實(shí)際運(yùn)用中的設(shè)計缺陷加以簡單的分析和解決。

1 RCS-915AB母線差動保護(hù)分析

1.1 母線差動保護(hù)原理保護(hù)原理分析

差動回路主要包括母線大差回路和各段母線的小差回路。母線大差主要指的是母聯(lián)開關(guān)以及分段開關(guān)外所有支路電流構(gòu)成的差動回路。各小段的母線小差回路主要指的是，某一段母線上所連接的所有支路(母聯(lián)和分段開關(guān)都包括在內(nèi))的電流所構(gòu)成的差動回路。前者用于對母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障的區(qū)別，后者則主要用于對故障母線的選擇。

1.2 母聯(lián)死區(qū)保護(hù)原理

對于母聯(lián)單元，一般只需要安裝一組電流互感器的單母分段或者是雙母線主接線等系統(tǒng)，當(dāng)母聯(lián)開關(guān)與母聯(lián)電流互感器之間發(fā)生故障的時候，各類的母差保護(hù)原理無法有效對故障加以解決和切除，如圖1所示，當(dāng)A點(diǎn)出出血故障時，Ⅱ母小差差流為0，判為區(qū)外故障，Ⅱ母差動不會動作，Ⅰ母小差有差流，Ⅰ母差動動作跳開Ⅰ母所聯(lián)的所有分路元件及母聯(lián)開關(guān)，但故障仍然存在?？梢哉f，母聯(lián)開關(guān)與母聯(lián)電流互感器之間的故障就是母差保護(hù)的死區(qū)故障。

圖1 簡化的一次系統(tǒng)圖

1.3 母聯(lián)死區(qū)保護(hù)實(shí)際運(yùn)行過程中的問題分析

110千瓦以及以上的母差保護(hù)所采集的電壓由PT二次側(cè)經(jīng)電壓小開關(guān)接入母差保護(hù)裝置，當(dāng)一次電壓正常，出現(xiàn)PT二次回路故障，且電壓空氣小開關(guān)出現(xiàn)跳閘的時候，保護(hù)后尊貴在所得到的母線電壓量顯示為零，也就是Ⅰ母的電流和Ⅱ母電流均為零，因此，兩母線有電壓存在的要求無法滿足。這時候，母聯(lián)電流仍然采取小差計入的方式，當(dāng)出現(xiàn)死區(qū)故障的時候，大差有差流，Ⅰ母母差存有電流，Ⅱ母的母差電流則為零，倘若此時出現(xiàn)Ⅰ母二次回路故障，PT二次開關(guān)出現(xiàn)跳閘，也就是Ⅰ母的電流為零，那么Ⅰ母復(fù)合電壓閉鎖條件得到滿足，Ⅰ母母差保護(hù)動作，Ⅰ母所聯(lián)的分路開關(guān)被斷開。經(jīng)過死區(qū)之后，動作延時Tsq后，大差比率差動元件以及段路器側(cè)小比率差動元件不返回，母差保護(hù)動作跳開另外一條母線。綜合以上分析來看，母差保護(hù)失誤動作，切除了非故障母線，導(dǎo)致了停電范圍的拓寬。

在實(shí)際的運(yùn)行之后總，由于接觸不良、觸點(diǎn)粘連等因素的影響，二次開關(guān)經(jīng)常會出現(xiàn)二次輔助觸點(diǎn)未變位，但是TWJ開入為零的情況，如圖2所示。分析圖2可知，母聯(lián)電流采用小差電流計入，死區(qū)保護(hù)無法滿足動作的條件。倘若發(fā)生死區(qū)故障，大差有電流，Ⅰ母母差有電流，Ⅱ母的母差無電流，但是由于母聯(lián)開關(guān)在分位，Ⅰ母電壓顯示正常，其符合電壓的閉鎖條件無法得到滿足，Ⅰ母母差的保護(hù)拒絕動作，延長了故障切除母線的時間，極大的增加了設(shè)備安全運(yùn)行以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖2 母聯(lián)死區(qū)保護(hù)邏輯框圖

2 應(yīng)對RCS-915AB型母差保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用中設(shè)計缺陷的方案分析

2.1 對PT二次故障母差誤動作的解決方法分析

綜合以上論述可知，母差保護(hù)誤跳非故障母線的直接原因就是PT二次故障，二次電壓空氣小，開關(guān)跳閘，導(dǎo)致Ⅰ母、Ⅱ母兩母線的有壓條件無法滿足，且母聯(lián)電流未退出小差電流計算。為了更好的對這一問題加以解決，母差保護(hù)裝置的設(shè)置可有效對采集得到兩條母線上所聯(lián)分路的PT電流能否構(gòu)成有壓要求進(jìn)行判斷，進(jìn)而更好的對PT二次回路故障所導(dǎo)致的母差保護(hù)判斷加以規(guī)避。當(dāng)PT出現(xiàn)二次故障，二次電壓空氣小，出現(xiàn)開關(guān)跳閘現(xiàn)象時，盡管兩母線的有壓條件無法被滿足，但是Ⅰ母任意一條分路處有電流，Ⅱ母任意一處電流處也有電流，母聯(lián)電流退出小差計算的條件滿足，此時則容易出現(xiàn)死區(qū)故障，母差保護(hù)不會誤動作。

2.2 母聯(lián)開關(guān)TWJ異常導(dǎo)致的母差保護(hù)誤動作的解決方式分析

母差保護(hù)誤跳非故障母線的主要原因是，二次輔助觸點(diǎn)異常或者是沒有正確的變位，導(dǎo)致了TWJ的開入值為零，母聯(lián)電流沒有退出小差的電流計算，而符合電壓的閉鎖條件無法滿足導(dǎo)致Ⅰ母母差保護(hù)保護(hù)拒絕動作延時，進(jìn)而切除故障母線。針對這一問題，可以借鑒和采用母聯(lián)開關(guān)HWJ引入的方式，進(jìn)一步提高其可靠性。當(dāng)母聯(lián)開關(guān)HWJ出現(xiàn)異常時，盡管TWJ的開入為零，但是HWJ的開入則為一，母聯(lián)電流退出小差計算的條件仍然可以被滿足，因此，母聯(lián)開關(guān)TWJ異常時，母差保護(hù)仍然正常，不會出現(xiàn)誤動。

3 結(jié)語

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，母線故障導(dǎo)致的電網(wǎng)系統(tǒng)癱瘓等情況愈發(fā)普遍，這無疑極大的影響和限制了廣大人民群眾的正常生活工作規(guī)律，著眼于對該類問題的解決無疑具有十分重要的意義和作用。筆者衷心希望，以上關(guān)于對RCS-915AB型母差保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計缺陷分析以及解決措施的探究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納，進(jìn)而更好的提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

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