母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理和保護(hù)范圍

1、母線保護(hù)裝置是正確迅速切除母線故障的重要設(shè)施,它的拒動(dòng)和誤動(dòng)都將給電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重危害 .母線倒閘操作是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)也是 最典型的操作 ,因其連接元件多 ,操作工作量大 ,對(duì)運(yùn)行人員的綜合操作 技能也提出了較高的要求 .基于一次設(shè)備的客觀實(shí)在性 ,運(yùn)行人員對(duì)一 次設(shè)備誤操作所帶來(lái)的危害都有一個(gè)直接的較全面的感性認(rèn)識(shí) . 但 對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)在倒閘操作過(guò)程中進(jìn)行的一些切換、 投退操作則往往 認(rèn)識(shí)模糊.1 母線差動(dòng)保護(hù)范圍是否是確定的 ,保護(hù)對(duì)象是否是不變的 通常講的差動(dòng)保護(hù)包含了母線差動(dòng)保護(hù)、 變壓器差動(dòng)保護(hù)、 發(fā)電 機(jī)差動(dòng)保護(hù)和線路差動(dòng)保護(hù) .實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則是一致的 ,即各 側(cè)或各元件

2、的電流互感器 ,按差接法接線 ,正常運(yùn)行以及保護(hù)范圍以外 故障時(shí) ,差電流等于零 ,保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)差電流等于故障電流 ,差動(dòng)繼 電器的動(dòng)作電流按躲開(kāi)外部故障時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流計(jì)算整定 .但也應(yīng)該十分清楚 ,母線差動(dòng)保護(hù)與變壓器差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)差 動(dòng)保護(hù)又有很大的不同 :即母線的主結(jié)線方式會(huì)隨母線的倒閘操作而 改變運(yùn)行方式 ,如雙母線改為單母線運(yùn)行 ,雙母線并列運(yùn)行改為雙母線 分段并列運(yùn)行 ,母線元件 （如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等 ）可以從這一段母 線倒換到另一段母線等等 .換句話說(shuō) ,母線差動(dòng)保護(hù)的范圍會(huì)隨母線倒 閘操作的進(jìn)行、 母線運(yùn)行方式的改變而變化 （擴(kuò)大或縮小 ）,母線差動(dòng)保 護(hù)的

3、對(duì)象也可以由于母線元件的倒換操作而改變（增加或減少 ）.忽視了這一點(diǎn) ,在進(jìn)行母線倒閘操作時(shí) ,對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)的一些必要的切換 投退操作肯定就認(rèn)識(shí)模糊、甚至趨于盲目了 .2 母線倒閘操作時(shí)是否須將母線差動(dòng)保護(hù)退出“在進(jìn)行倒閘操作時(shí)須將母線差動(dòng)保護(hù)退出”是錯(cuò)誤的,之所以產(chǎn)生這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí) ,是因?yàn)橐恍┻\(yùn)行人員曾看到過(guò) ,甚至在母線倒閘操 作時(shí)發(fā)生過(guò)母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng) ,但其根本原因是對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)缺乏 正確認(rèn)識(shí) .母線倒閘操作如嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行 ,即并、解列時(shí)的等電位 操作 ,盡量減少操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)的電位差 ,嚴(yán)禁母線電壓互感器二次側(cè) 反充電 ,充分考慮母線差動(dòng)保護(hù)非選擇性開(kāi)關(guān)的拉、合及低電壓閉鎖

4、母線差動(dòng)保護(hù)壓板的切換等等 ,是不會(huì)引起母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的 .因此 , 在倒母線的過(guò)程中 ,母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理如不遭到破壞 ,一般應(yīng)投 入運(yùn)行 .根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料看 ,因誤操作引起母線短路事故 ,幾率還很高 . 盡管近幾年為防止誤操作在變電站、 發(fā)電廠的一次、 二次設(shè)備上安裝 了五防閉鎖裝置 ,但一些運(yùn)行人員違規(guī)使用萬(wàn)能鑰匙走錯(cuò)間隔、誤合、 誤拉仍時(shí)有發(fā)生 .這就使在母線倒閘操作時(shí) ,保持母線差動(dòng)保護(hù)投入有 著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義 .投入母線差動(dòng)保護(hù)倒母線 ,可以在萬(wàn)一發(fā)生誤 操作造成母線短路時(shí) ,由保護(hù)裝置動(dòng)作 ,切除故障 ,從而避免事故的進(jìn)一 步擴(kuò)大 ,防止設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞、系統(tǒng)失去穩(wěn)定或發(fā)

5、生人身傷亡事故 .事實(shí)上 ,與其說(shuō)母線倒閘操作容易引起母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng) ,倒不如 說(shuō),母線倒閘操作常常會(huì)使母線差動(dòng)保護(hù)失去選擇性而誤切非故障母 線.3 母線倒閘操作后 ,是否要將母線差動(dòng)保護(hù)的非選擇性開(kāi)關(guān)合入 實(shí)際工作中一些運(yùn)行人員片面地認(rèn)為 ,母線倒閘操作會(huì)使母線差 動(dòng)保護(hù)失去選擇性 ,故在操作完成后 ,合入母線差動(dòng)保護(hù)的非選擇性開(kāi) 關(guān).產(chǎn)生這一認(rèn)識(shí)誤區(qū)的根源在于他們不明白母線差動(dòng)保護(hù)裝置中設(shè) 置這一非選擇性開(kāi)關(guān)的目的 .母線保護(hù)有多種類型 ,不同類型的母線保護(hù)其實(shí)現(xiàn)保護(hù)的工作原 理是不一樣的 .某些類型的母線保護(hù)由于其工作原理本身存在缺陷 在進(jìn)行母線倒閘操作時(shí)會(huì)使裝置失去對(duì)故障母線的選擇性

6、 .因此 ,問(wèn)題 的關(guān)鍵是運(yùn)行人員要弄清楚 :哪種類型的母線保護(hù)在母線倒閘操作時(shí) 會(huì)失去對(duì)故障母線的選擇性以及怎樣在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⒀b置的非選擇 性開(kāi)關(guān)合入 , 在什么時(shí)候又該將裝置的非選擇性開(kāi)關(guān)拉開(kāi) ,抑或是否 應(yīng)使該開(kāi)關(guān)保持合入狀態(tài) .這里僅就固定連接的母線差動(dòng)保護(hù)和母聯(lián)電流相位比較原理差 動(dòng)保護(hù)以及電流相位比較式母線保護(hù)作一簡(jiǎn)單說(shuō)明 .(1) 固定連接的母線差動(dòng)保護(hù) .這種母線差動(dòng) 保護(hù)要求母線上的電源元件 ,必須按照事先規(guī)定好的固定連接方 式運(yùn)行,母線故障時(shí) ,母線差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作才有選擇性 .當(dāng)母線保護(hù)采用 此種類型時(shí) ,進(jìn)行電源元件的倒換 ,將使保護(hù)失去選擇性 .因此 ,倒換前 合入母線

7、差動(dòng)保護(hù)非選擇性開(kāi)關(guān) ,倒完后也不拉開(kāi) .對(duì)負(fù)荷元件 ,則在倒 換前合入非選擇性開(kāi)關(guān) ,倒換后拉開(kāi)非選擇性開(kāi)關(guān) ,同時(shí)負(fù)荷元件的跳 閘壓板也作相應(yīng)的切換 .(2) 母聯(lián)電流相位比較原理的母線差動(dòng)保護(hù) . 這種保護(hù)無(wú)固定連接的要求 .只要母差保護(hù)的跳閘壓板位置與元 件母線隔離開(kāi)關(guān)所接母線位置相對(duì)應(yīng)就可以了 .因此 ,倒換操作前將非 選擇性開(kāi)關(guān)合入 ,倒換后再拉開(kāi) ,并對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)跳閘壓板及重合閘 放電壓板 ,切換到倒換后所對(duì)應(yīng)的母線位置就可以了 .這種保護(hù)存在的 缺點(diǎn)是 2 組母線分列運(yùn)行時(shí) ,母線將失去選擇故障母線組的能力 .(3) 電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù) .這種保護(hù)只反應(yīng)電流間的相位

8、,具有較高的靈敏度 .倒閘過(guò)程中 ,需合入非選 擇性開(kāi)關(guān) ,倒閘后將被操作元件的跳閘壓板及重合閘放電壓板切換至 與所接母線對(duì)應(yīng)的比相出口回路就可以了 .如果片面地認(rèn)為倒閘操作就使保護(hù)失去選擇性 ,并沒(méi)有適時(shí)地合入 或拉開(kāi)保護(hù)的非選擇性開(kāi)關(guān) ,相反地會(huì)使母線差動(dòng)保護(hù)不能按設(shè)計(jì)的 工作原理工作 ,從而真正失去選擇性 .更具體地講 ,倒母線時(shí) ,母線差動(dòng) 保護(hù)的非選擇性開(kāi)關(guān)合理的操作順序是 :雙母線改為單母線運(yùn)行前 , 先合入非選擇性開(kāi)關(guān)，后取母聯(lián)斷路器直流控制回路熔斷器：?jiǎn)文妇€ 改為雙母線運(yùn)行后 ,先投入母聯(lián)斷路器直流控制回路熔斷器 ,后拉母線 差動(dòng)保護(hù)非選擇性開(kāi)關(guān) .這樣 ,就能保證在任何情況下

9、 ,由母線差動(dòng)保護(hù) 裝置動(dòng)作切除故障 .4 母聯(lián)斷路器代路時(shí) ,是否母線差動(dòng)保護(hù)可不作任何切換操作 一些運(yùn)行人員錯(cuò)誤地認(rèn)為母聯(lián)斷路器自然是母差保護(hù)的范圍 , 母差保護(hù)動(dòng)作母聯(lián)斷路器也該跳開(kāi) .殊不知,母聯(lián)斷路器代路時(shí) ,由母聯(lián) 斷路器送電的備用母線 ,實(shí)際上已是線路的一部分 .線路上發(fā)生故障理 應(yīng)由線路斷路器跳閘切除 ,而此時(shí)母聯(lián)斷路器代路實(shí)際上就只能起到 線路斷路器的作用 .但如果此時(shí)母差保護(hù)不作任何切換 ,則備用母線故 障母線保護(hù)也將動(dòng)作 .顯然這種代路方式母線保護(hù)動(dòng)作是不必要的 ,也是不合理的 .這時(shí),正確的切換操作是把母聯(lián)斷路器所代線路及其母線劃出母 線差動(dòng)保護(hù)范圍之外 .無(wú)論哪種原理

10、的母線差動(dòng)保護(hù) ,均要操作母聯(lián)斷 路器的母線差動(dòng)保護(hù)電流試驗(yàn)盒 (或連片 ),同時(shí)使被代線路本身的母 線差動(dòng)保護(hù)電流互感器 TA 從運(yùn)行的母線差動(dòng)保護(hù)電流回路上甩開(kāi) , 短接好 .這樣,才能保證母聯(lián)斷路器代路時(shí) ,母線差動(dòng)保護(hù)安全、合理運(yùn) 行.5 做相關(guān)試驗(yàn)時(shí) , 是否只要母線元件的隔離開(kāi)關(guān)拉開(kāi)了 ,就不會(huì)影 響母線差動(dòng)保護(hù)的正常工作運(yùn)行人員本應(yīng)該非常清楚 ,母線差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作與否取決于加入 差動(dòng)繼電器的差電流大小 ,只要達(dá)到了動(dòng)作值 ,母線差動(dòng)保護(hù)就會(huì)動(dòng)作 切除母線元件 .雖然停電母線元件的隔離開(kāi)關(guān)拉開(kāi)了 ,但因母線差動(dòng)保 護(hù)的所有電流互感器二次回路是并在一起的 ,即使一次設(shè)備已停電 ,其

11、二次回路也要按運(yùn)行設(shè)備對(duì)待 ,不得將母線差動(dòng)電流回路隨便接地、 短路或誤引入外接電源 .運(yùn)行人員要特別重視如下幾個(gè)環(huán)節(jié) :(1) 運(yùn)行中的母線差動(dòng)保護(hù)的電流互感器二次電路被短接后 ,不管這種短接與母線差動(dòng)保護(hù)的總差回路脫離或 相連、均已破壞了母線差動(dòng)保護(hù)的工作原理 ,在正?；虬l(fā)生穿越性故 障時(shí) ,均將引起二次差電流的不平衡 ,并可能產(chǎn)生誤動(dòng) .(2) 母線元件設(shè)備做一次回路短路試驗(yàn) ,如電流互感器 TA 的一次通電試驗(yàn) ,工作前應(yīng)將母線差動(dòng)保護(hù)停用 ,或 將與試驗(yàn)回路有關(guān)的母線差動(dòng)保護(hù)的電流互感器 TA 從運(yùn)行的母線差 動(dòng)保護(hù)電流回路上甩開(kāi) ,短接好 .應(yīng)該指出 ,母線差動(dòng)保護(hù)在母線倒閘操作過(guò)程中的切換、投退要 與該母線采用的母線保護(hù)的類型 ,