劉建強(qiáng) 王仁勝 倪劍勛

國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司徐州分部

母聯(lián)(分段)斷路器運(yùn)行狀態(tài)對微機(jī)型母差保護(hù)的影響研討

劉建強(qiáng) 王仁勝 倪劍勛

國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司徐州分部

本文以在江蘇電網(wǎng)中被廣泛應(yīng)用的BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置為例，從變電運(yùn)行的角度介紹了微機(jī)母線保護(hù)裝置差動(dòng)回路電流接入方式，微機(jī)型母線保護(hù)的差動(dòng)邏輯等。并重點(diǎn)對母聯(lián)(分段)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)的對微機(jī)型母線保護(hù)裝置的影響展開分析。提出了微機(jī)型母線保護(hù)裝置關(guān)于母聯(lián)(分段)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行和維護(hù)注意事項(xiàng)及母線故障時(shí)的故障分析、判斷要點(diǎn)。

母聯(lián)(分段)；運(yùn)行狀態(tài)；母差保護(hù)

1 母差保護(hù)動(dòng)作原理

母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。以滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)所必須考慮的問題是在母線上一般連接著較多的電氣元件(如線路﹑變壓器﹑發(fā)電機(jī)等)。所以就不能像發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)那樣，只用簡單的接線加以實(shí)現(xiàn)。但不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍是適用的。

1)在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為ΣI =0；當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與電源連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流，而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零，因此，k ΣI=I (短路點(diǎn)的總電流)。

2)從每個(gè)連接元件中電流的相位來看，在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體來說，就是電流流入的元件和電流流出的元件中電流相位相反。如元件固定連接的雙母線電流差動(dòng)保護(hù)裝置﹑母聯(lián)電流比相式母線差動(dòng)保護(hù)裝置。以及RCS-915系列微機(jī)母線保護(hù)裝置﹑BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置等裝置。

2 微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)回路構(gòu)成

下面以江蘇電網(wǎng)廣泛采用的BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置為例，介紹微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)回路構(gòu)成。在眾多的微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)置中，其差動(dòng)保護(hù)回路構(gòu)成基本相同。都是由一個(gè)母線大差動(dòng)和幾個(gè)各段母線小差動(dòng)所組成的。母線大差動(dòng)是指除母聯(lián)斷路器和分段斷路器以外的母線上所有其余支路電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路。某段母線小差動(dòng)是指與該段母線相連接的各支路電流構(gòu)成的差動(dòng)回路，其中包括了與該段母線相關(guān)聯(lián)的母聯(lián)斷路器和分段斷路器。母線大差比率差動(dòng)用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差比率差動(dòng)用于故障母線的選擇。

以雙母線接線方式為例，差動(dòng)回路構(gòu)成如下：

下面將舉例詳細(xì)說明差動(dòng)回路的形成。其實(shí)這里所說的‘差動(dòng)回路’只是借用傳統(tǒng)保護(hù)的概念，微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)裝置中并不存在這樣的硬件回路，各連接元件三相電流和刀閘位置全部都已轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，由程序流程來實(shí)現(xiàn)切換。因此裝置的差動(dòng)回路可以說是實(shí)時(shí)地?zé)o觸點(diǎn)地(非繼電器)切換。

從差動(dòng)電流計(jì)算公式可以看出，母線大差動(dòng)回路電流的接入不僅與各個(gè)支路運(yùn)行在哪一母線無關(guān)，而且與母聯(lián)或分段斷路器的電流元件無關(guān)。即母線大差動(dòng)回路是將所有運(yùn)行在母線上的支路電流元件全部接入，但不將母聯(lián)或分段斷路器的電流元件接入母線大差動(dòng)回路。即母線小差動(dòng)回路只將運(yùn)行在該母線上支路的電流元件接入，并且當(dāng)母聯(lián)或分段斷路器在合閘位置時(shí)將母聯(lián)或分段斷路器的電流元件接入，當(dāng)母聯(lián)或分段斷路器在分閘位置時(shí)將母聯(lián)或分段斷路器的電流元件短接退出。

3 微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)回路特點(diǎn)及故障母線選擇邏輯

微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)中大差比率差動(dòng)元件與小差比率差動(dòng)元件各有特點(diǎn)。大差比率差動(dòng)元件的差動(dòng)保護(hù)范圍涵蓋各段母線，大多數(shù)情況下不受運(yùn)行方式的控制；小差比率差動(dòng)元件受當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式控制，但差動(dòng)保護(hù)范圍只是相應(yīng)的一段母線，具有選擇性。對于存在倒閘操作的雙母線﹑雙母分段等主接線，差動(dòng)保護(hù)使用大差比率差動(dòng)元件作為區(qū)內(nèi)故障判別元件；使用小差比率差動(dòng)元件作為故障母線選擇元件。即由大差比率元件是否動(dòng)作，區(qū)分母線區(qū)外故障與母線區(qū)內(nèi)故障；當(dāng)大差比率元件動(dòng)作時(shí)，由小差比率元件是否動(dòng)作決定故障發(fā)生在哪一段母線。這樣可以最大限度的減少由于刀閘輔助接點(diǎn)位置不對應(yīng)造成的母差保護(hù)誤動(dòng)作。

另外，考慮到分段母線的聯(lián)絡(luò)斷路器斷開的情況下發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，非故障母線段有電流流出母線，影響大差比率元件的靈敏度，大差比率差動(dòng)元件的比率制動(dòng)系數(shù)應(yīng)可以自動(dòng)調(diào)整。因母線在分列運(yùn)行方式下，大差的靈敏度會降低，不宜與小差比率元件使用同一比率系數(shù)。此時(shí)裝置自動(dòng)將大差元件的復(fù)式比率制動(dòng)系數(shù)置為0.5，保證大差的靈敏度。而裝置在并列運(yùn)行時(shí)(分段斷路器在合位)，大差元件仍然按照大差復(fù)式比率系數(shù)的整定值計(jì)算。也就是說聯(lián)絡(luò)斷路器處于合位時(shí)(母線并列運(yùn)行)，大差比率制動(dòng)系數(shù)與小差比率制動(dòng)系數(shù)相同；當(dāng)聯(lián)絡(luò)斷路器處于分位時(shí)(母線分列運(yùn)行)，大差比率差動(dòng)元件自動(dòng)轉(zhuǎn)用比率制動(dòng)系數(shù)低值。母線上的連接元件倒閘過程中，兩條母線經(jīng)刀閘相連時(shí)(母線互聯(lián))，裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入‘母線互聯(lián)方式’(‘非選擇方式’)——不進(jìn)行故障母線的選擇，一旦發(fā)生故障同時(shí)切除兩段母線。當(dāng)運(yùn)行方式需要時(shí)，如母聯(lián)操作回路失電，也可以投“互聯(lián)壓板”，強(qiáng)制保護(hù)進(jìn)入互聯(lián)方式。

4 結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置已廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。其大﹑小差動(dòng)回路構(gòu)成，動(dòng)作原理，保護(hù)功能邏輯大致相同。本文以BP-2B微型機(jī)母線差動(dòng)保護(hù)裝置為例，介紹了微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置關(guān)于母聯(lián)(分段)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行和維護(hù)注意事項(xiàng)及母線故障時(shí)的故障分析﹑判斷要點(diǎn)。希望通過微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置的介紹，達(dá)到變電運(yùn)行人員對變電站應(yīng)用的微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)一步了解。并服務(wù)于現(xiàn)場實(shí)際工作，特別是有助于微機(jī)型母線保護(hù)裝置關(guān)于母聯(lián)(分段)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行和維護(hù)注意事項(xiàng)及母線故障時(shí)的故障分析﹑判斷要點(diǎn)的目的。

[1] 張舉.微型機(jī)繼電保護(hù)原理[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2] 羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[3] 馬永翔，王世榮.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國林業(yè)出版社，北京大學(xué)出版社，2006.

[4] 國家電力公司電力自動(dòng)化研究院，深圳南京自動(dòng)化研究所，深圳南瑞科技有限公司.BP—2B微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)說明書[Z].2005.

王仁盛(1967-)，男，研究生，高級技師、高級工程師，主要從事變電運(yùn)維管理工作；

劉建強(qiáng)(1964- )，男，本科，高級技師、高級工程師，主要從事變電運(yùn)行及培訓(xùn)工作；

倪劍勛(1966-)，男，本科，高級技師，主要從事變電運(yùn)行及管理工作。