旁路兼母聯(lián)接線方式下母差保護(hù)死區(qū)的解決方案

1、    旁路兼母聯(lián)接線方式下母差保護(hù)死區(qū)的解決方案    方賓義林海源陳冉摘 要 旁路兼母聯(lián)接線方式應(yīng)用不多，但由于其特殊的接線方式給保護(hù)的配合帶來(lái)很多新問(wèn)題，特別是旁帶過(guò)程中出現(xiàn)的死區(qū)問(wèn)題，常規(guī)的母差保護(hù)根本無(wú)法解決。針對(duì)這種情況，本文分析了旁路兼母聯(lián)接線方式下各種運(yùn)行方式的死區(qū)情況，提出了針對(duì)性的解決方案。關(guān)鍵詞 旁路兼母聯(lián)；母差保護(hù)；死區(qū)tm7 a 2095-6363（2017）17-0187-01母線故障，對(duì)電網(wǎng)的影響十分重大，不但容易損壞母線上的一次設(shè)備，而且對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和供電質(zhì)量影響巨大。因此目前220kv母線及110kv母線大多配置有母

2、差保護(hù)，母差保護(hù)作為母線故障的主保護(hù)，不但要求其動(dòng)作可靠、快速，其動(dòng)作范圍更應(yīng)該包括母線上任何位置的故障，不允許有死區(qū)存在。但對(duì)旁路兼母聯(lián)這種接線方式，目前常規(guī)的母差保護(hù)無(wú)法適用，本文分析這種特殊接線方式下，各種運(yùn)行方式的母差保護(hù)動(dòng)作情況，并提出死區(qū)的解決方案。1 旁路兼母聯(lián)接線方式圖1為旁路兼母聯(lián)的特殊接線方式，雖然此種接線方式應(yīng)用不多，但在各個(gè)供電公司都或多或少存在，如福州供電公司就有220kv東郊變、110kv鰲峰州變采用旁路兼母聯(lián)的接線方式，接線方式的特殊，也使得常規(guī)的保護(hù)和邏輯無(wú)法適用，如果采用常規(guī)保護(hù)可能出現(xiàn)死區(qū)等安全隱患，下面主要分析旁路兼母聯(lián)的特殊接線方式下母差保護(hù)存在的問(wèn)題及

3、解決方案。2 存在的問(wèn)題2.1 常規(guī)母差保護(hù)對(duì)死區(qū)的處理方法對(duì)于雙母線或單母線分段，在母聯(lián)（分段）單元上只安裝一組ct情況下，母聯(lián)（分段）ct與母聯(lián)（分段）斷路器之間的故障，差動(dòng)保護(hù)存在死區(qū)。如圖1所示的故障點(diǎn)，屬母小差保護(hù)的區(qū)內(nèi)，不屬母小差保護(hù)范圍，母保護(hù)動(dòng)作并跳開該段母線上所有連接單元（包括母聯(lián)（分段）單元）的斷路器，而母保護(hù)不動(dòng)作。母聯(lián)（分段）斷路器跳閘后，故障點(diǎn)繼續(xù)由母各連接單元提供短路電流而無(wú)法切除，形成母差和充電保護(hù)的死區(qū)。當(dāng)母線并列運(yùn)行發(fā)生死區(qū)故障時(shí)，母線差動(dòng)動(dòng)作切除一段母線及母聯(lián)（此時(shí)母聯(lián)跳閘且twj=1，hwj=0），延時(shí)150ms封母聯(lián)ct電流。由于母聯(lián)不計(jì)入小差，此時(shí)另一

4、段母線差動(dòng)動(dòng)作，可提高切除死區(qū)動(dòng)作速度。而當(dāng)母線分列運(yùn)行時(shí)（twj=1，hwj=0），由于母聯(lián)電流已不計(jì)入小差，此時(shí)發(fā)生故障，保護(hù)直接跳故障母線，避免事故范圍擴(kuò)大。2.2 旁路兼母聯(lián)時(shí)各種運(yùn)行方式下的死區(qū)分析以圖1所示的接線方式為例，我們來(lái)分析各種不同運(yùn)行方式下，采用常規(guī)母差保護(hù)邏輯的動(dòng)作情況。從圖中可見(jiàn)旁路兼母聯(lián)170的ct裝設(shè)在靠段母線側(cè)，即在1701刀閘與170開關(guān)之間。1）170開關(guān)作母聯(lián)開關(guān)。當(dāng)母聯(lián)兼旁路開關(guān)170做母聯(lián)開關(guān)使用時(shí)，即如圖1所示的一次接線圖上，合上1701、1702刀閘，合上170開關(guān)的運(yùn)行方式。若故障點(diǎn)在母聯(lián)170開關(guān)與母聯(lián)ct之間，此時(shí)對(duì)母差保護(hù)來(lái)說(shuō)，母上的差流是

5、平衡的，即母小差為0，而對(duì)母來(lái)說(shuō)，由于故障電流未經(jīng)過(guò)母聯(lián)ct，故故障電流未計(jì)入母的差流，造成母上有差流，保護(hù)裝置判斷110kv 母區(qū)內(nèi)故障，110kv母差保護(hù)動(dòng)作跳110kv 段母線上所有開關(guān)（包括母聯(lián)170開關(guān)），此時(shí)故障未消除，母差保護(hù)延時(shí)封170開關(guān)ct電流，然后110kv 段母線出現(xiàn)差流，110kv母差保護(hù)動(dòng)作跳110kv 段母線上所有開關(guān)。這種運(yùn)行方式，常規(guī)母差保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)正確動(dòng)作。2）110kv 段母線旁帶段旁母。如圖1所示如果運(yùn)行方式為旁路開關(guān)170及刀閘1702、1703在合位，則此時(shí)170開關(guān)做為旁路開關(guān)使用，為110kv 段母線旁帶段旁母運(yùn)行。若在旁路170開關(guān)與ct之間故

6、障，母差保護(hù)判110kv 母故障跳開旁路開關(guān)170及110kv 母上其他開關(guān)，跳開170開關(guān)后，段旁母失壓，故障點(diǎn)隔離，即常規(guī)母差保護(hù)能夠滿足正確動(dòng)作要求。3）110kv 段母線旁帶段旁母。如圖1所示，如果運(yùn)行方式為旁路開關(guān)170及刀閘1701、1704在合位，則此時(shí)170開關(guān)做為旁路開關(guān)使用，為110kv 段母線旁帶段旁母運(yùn)行。若在旁路170開關(guān)與ct之間發(fā)生故障，對(duì)110kv母差保護(hù)來(lái)說(shuō)，由于ct靠近110kv 母?jìng)?cè)，故障時(shí)110kv 段母線的電流仍然平衡，屬區(qū)外故障，110kv母差保護(hù)無(wú)法動(dòng)作跳閘。而旁路保護(hù)即使動(dòng)作跳開170開關(guān)，但故障點(diǎn)未隔離，因此故障未切除。即此時(shí)170旁路保護(hù)及1

7、10kv母差保護(hù)均無(wú)法切除該故障。3 解決方案針對(duì)110kv 段母線旁帶段旁母時(shí)，母差保護(hù)無(wú)法正確動(dòng)作的情況提出如下解決思路。當(dāng)110kv 段母線旁帶段旁母，段旁母帶線路運(yùn)行時(shí)，此時(shí)旁路保護(hù)感受到故障電流會(huì)動(dòng)作跳開旁路開關(guān)170，如果將旁路保護(hù)跳閘動(dòng)作的接點(diǎn)開入給母差保護(hù)，由母差保護(hù)封母聯(lián)ct從而使母差保護(hù)動(dòng)作跳開相應(yīng)開關(guān)，則可以有效切除故障。當(dāng)110kv 段母線旁帶段旁母，段旁母帶#2主變110kv側(cè)運(yùn)行時(shí)，此時(shí)在ct與170開關(guān)間發(fā)生故障，故障點(diǎn)在#2主變保護(hù)的差動(dòng)范圍內(nèi)，#2主變差動(dòng)保護(hù)跳開170開關(guān)，如果將#2主變差動(dòng)保護(hù)跳閘動(dòng)作的接點(diǎn)開入給母差保護(hù)，由母差保護(hù)封母聯(lián)ct從而使母差保護(hù)

8、動(dòng)作跳開相應(yīng)開關(guān)，則可以有效切除故障。根據(jù)以上分析，增加旁路保護(hù)與#2主變差動(dòng)保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)作為開入量。在母差保護(hù)屏上增加兩塊壓板，分別對(duì)應(yīng)旁路保護(hù)跳閘開入與#2主變差動(dòng)保護(hù)跳閘開入。同時(shí)，在#2主變保護(hù)屏及170旁路保護(hù)屏上增加相應(yīng)的跳閘出口啟動(dòng)壓板。在110kv 段母線旁帶段旁母時(shí)，當(dāng)外部閉鎖開入（旁路保護(hù)動(dòng)作或#2主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作）時(shí)，母差保護(hù)延時(shí)150ms之后封母聯(lián)電流，其展寬500ms，500ms后隨外部節(jié)點(diǎn)返回而返回，當(dāng)外部閉鎖開入（旁路保護(hù)動(dòng)作或#2主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作）長(zhǎng)期開入時(shí)，不封母聯(lián)電流進(jìn)行開入異常告警。4 結(jié)論母聯(lián)兼旁路的接線方式比較復(fù)雜，在一些特殊的運(yùn)行方式，常規(guī)的母差保護(hù)會(huì)出現(xiàn)死區(qū)的情況，因此，需要針對(duì)這些特殊的情況給出解決方案，本文提出的解決方案，現(xiàn)場(chǎng)施工比較簡(jiǎn)單，目前已應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)。參考文獻(xiàn)1江蘇省電力公司.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)m.北京：中國(guó)電力出版社，2006.2南京南瑞繼保電氣有限公司.rcs-915ab型微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)和使用說(shuō)明書.3深圳南瑞科技有限公司.bp-2cs微機(jī)母線