母差保护相关技术原则.doc

母差保护相关技术原则一、断路器或隔离开关闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点； 操作断路器或隔离开关时， 应以现场状态 为准二十五项反措福建实施细则）在二次回路设计中必须注意： 防误闭锁回路中用于反映断路器 （隔 离开关）状态、且闭锁断路器（隔离开关） 操作的触点（如发电机同期 装置等）的应为断路器（隔离开关）的辅助触点，而不能用重动继电器触点，防止重动继电器损坏或直流电源消失造成闭锁回路失效对于母差及失灵保护等，其使用的位置接点应为断路器（隔离开关）辅助触点，或经双位置重动的接点，而不能用中间重动继电器接点注释 1：隔离刀闸辅节点及其电源直接影响母差保护可靠性母差CT切换用的隔离刀闸辅助接点对于母差失灵保护的正常运行和可靠动作具有特别 重要的意义， 但该回路电缆长， 辅助接点质量不好而经常发生异常， 为了防止随隔离刀闸辅 助接点从开关站引入强电而造成母差保护直流熔丝损坏， 2001 年省网反措细则要求母差失 灵保护的直流电源和隔离刀闸辅助接点的开入直流电源分开由不同直流空开供电2003年 3月 3日 15：03分 220千伏北郊变水北 II 线 242隔离刀闸交流动力电缆和刀 闸位置电缆从电缆架上脱落，与该线 2421、2422刀闸之间C相引线放电，引起 C相接地故障，北郊变 220KVII 段母线母差保护正确动作， 60 毫秒将水北 II 路、榕北 II 路、福北线， 220KV母联及# 2主变开关跳闸。

水北II路线路保护刀闸辅助接点 YQJ继电器接在操作电源 的切换后公共电源上， 本次故障时外部大短路电流通过本线隔离刀闸辅助节点侵入后， 将本线开关两路操作电源均相继打坏， 同时YQJ继电器烧坏由于母差保护跳闸快， 在开关两路直流电源相继打坏之前将开关跳开， 避免了一起开关拒动事故 该站母差保护为 RADS防阻抗母差保护 事故后检查发现其隔离刀闸辅节点直流切换电源熔丝在外部大短路电流通过北 郊变水北 II 线隔离刀闸辅节点侵入后已烧断，母差隔离刀闸切换回路直流电源丢失，但母 差正确动作，防止了主设备损坏和大面积停电的重大事故发生通过事故分析回顾，对母差保护装置及回路提出以下几点要求：1、 对于中阻抗集成母差保护的外加刀闸量，必须采用双位置继电器重动，母联母分开 关的辅助节点， 必须采用开关本体的节点而不能重动， 各型母差失灵保护的直流电源和隔离 刀闸辅助接点的开入直流电源分开必须由不同直流空开供电2、 对于微机型母差保护，在其刀闸直流电源丢失后必须确保可靠跳闸 对已运行母差保护进行细致分析，发现 BP-2A型微机母差失灵保护存在类似问题：该型母差保护正常对刀闸位置处自适应状态，若一路刀闸位置由于辅节点问题与实际不对应，母差保护均自适应调整并发信。

但若刀闸切换电源丢失， 此时任一段母线故障，大差元件会动作，两段母线小差元件由于仅计算母联电流均会动作切除母联开关， 但因其出线开关的出口节点经刀闸位置判别而无法切除故障母线出线开关， 仅能靠对侧线路后备保护切除故障，时间较长可能带来系统稳定问题， 而母线故障时若变电站地网不好， 通常会将大电流或干扰电流通过刀闸辅节点引入而带来刀闸电源丢失问题现将母差保护程序修改，对于上述工况，若判别所有刀闸开入量均为“ 0 ”态，则判定装置开入电源消失， 母差保护记忆掉电前的刀闸位置和母线运行方式， 同时发“刀闸变位告警”和“刀闸电源丢失”信号 且不可复归，该记忆功能直到开入电源恢复正常才消失， 使母差保护在该状态下仍能确保可靠跳闸要求出现该信号后母线 不得倒闸操作，并尽速处理 对于目前大量采用光耦开入刀闸辅节点的量， 将其视为中间继电器， 其动作电压必须满足反措50%-70%Ue勺要求，避免站内直流一点失地使开入光耦误翻转而影响母差保护的判别注释2、母联开关位置节点与母差保护配合问题中阻抗母差保护引入母联开关位置辅节点 bl,在该节点动作后短接母联接入母差保护CT用于母联死区故障在母联合闸时，一次电流已接入，而母联开关辅节点动作速度较慢， 常有20毫秒以上，此时母联电流仍被开关辅节点短接而无法接入母差测量回路，将使母差 保护依据穿越电流的大小而误动出口， 如JMH中阻抗母差保护其母联辅助接点延时打开已造成母联空充主变或带大潮流合环时母差保护误动数次。

RADSS母差采用将母联电流切入母差后才发出合开关令的方式避免上述问题， 如图一所示，但在某220千伏站主变启动过程中， 在通过主变高压侧开关冲击主变时， 发生220千伏I、n段该型母差保护发出跳闸信号，因有电压闭锁而没有出口经详细分析和现场试验， 发现母联开关位置辅助节点 bl在母联开关合闸后返回太慢， 定值150毫秒短接母联开关 CT, 而实测其多次超过该延时， 造成母差在母联合环时母联电流没有接入母差保护， 而使母差误动（依母联穿越电流大小或报 CT断线信号）I」 - 一一 LJ图一：RADSS母差保护的母联开关 CT切换回路（Figure 一 ：Buscoupler Ct-Disc onnection In Radss Busbar Protect ion）对图一的各继电器动作时间进行实测： 0秒手合开关，30毫秒D17.101继电器动作，（其触头115-116动作，母联开关辅助接点 b1在150毫秒（绝对时间180毫秒）将母联电流接入母差短接（本回路计 180毫秒）80毫秒后D17.113继电器动作，其触头115-116动作，手合接点出口， 合闸开关，开关180 毫秒合闸一次电流通过母联开关， 200毫秒其辅助接点返回（本回路计 200毫秒大于180毫 秒）,使母联一次电流已流通而二次电流被误短接。

将母联位置辅节点150毫秒短接CT的时间延长至180毫秒，可解决该问题；或母联开 关位置加装一付压板，在母联合闸前将母联开关用于短接 CT回路的辅助接点提前打开来防止母差误动，合闸成功后将母联辅助节点接入母差， 并加强对于母联电流切换双位置继电器的运行监视二、母线互联或分裂运行时汲出电流影响母差灵敏度问题对于双母单分段或双分段的母差保护，没有大差元件如 radss中阻抗母差保护，在母线倒闸使母线互联时，母差将一段母线二次电流倒到另一段母差测量元件， 若该段母线发生故障，将会使健全母线的差动保护存在很大的汲出电流， 而影响母差保护灵敏度， 如图二所示：正常运行时某出线接于 I段母线，若需将该出线倒到 III段母线，在刀闸互联时母差保护将I段母差二次电流切至III母差动元件，若此时I母发生故障，则由于III母测量元 件存在很大的汲出电流，将影响差动元件的灵敏度，母差保护动作方程式：ld>ldsetld>Kr*lrIr为和电流，是指母线上所有连接元件的绝对值之和， Id为差电流，是指母线上所有连接元件电流和的绝对值Kr为比率系数，取为 0.5,ldset 为差电流门槛定值 以上情况母差保护Ill段差动元件的Id、Ir计算如下：Id=(k1+k2)la+la Ir=(1+k1+k2+2k3)la 则动作式：(1+k1+k2)Ia >Kr*(1+k1+k2+2k3)Ia 即 K3<0.5( 1+ k1+k2) 最极端情况，k仁k2=0,则K3<0.5 若Kr=0.8,则要求K3<0.125时，山 段母差才能动作。

而K3受各母线及开关的接触电阻影响，无法确保满足上式，使母差保护在互联时由于 汲出电流而存在拒动的风险目前，省网对于双母单分段或双分段的中阻抗没有大差元件的母差， 均在母差上增设一个灵敏电流继电器作为母线分列保护， 在母线互联时投入， 该元件动作后，第一时间将非互联段母分开关断开 对于没有装设母线分裂继电器的母差保护， 要求在母线倒闸操作时， 将非互联母线段上的母联开关断开，则可避免上述的母差保护灵敏度问题对于采用大差元件的母差保护如 BP-2A，由于其母联或分段断路器的辅助接点没有接入母差保护的相应输入口， 在母联开关跳开或检修时，若I或H段母线故障时，由于大差元件将另一段母线的穿越电流作为制动电流， 在某些运行方式下大差元件灵敏度不足可能无法切除故障母线，故我省规定以上方式时需要人为投入保护屏上的大差退出硬压板， 由于手动投切无法做到精确跟随一次设备的工况， 给系统安全带来隐患故对于配置BP-2A系列母差保护的220千伏双母线(专用旁路或母联兼旁路) 、单母线分段接线的母差保护中，在母联或分段断路器断开时，需将母联或分段断路器的辅助接点 (取母联或分段开关常开常闭节点互为验证)接入母差保护的相应输入口，以实现母联或分段断路器自动将母差保护的 CT短接，将大差元件的复式比率制动系数从 2置为0.5，确保大差元件灵敏度。

运规：20.3 由于母差保护大差元件灵敏度的问题， 采用双母单分段的母线， 即华 能电厂、惠安变、泉州变、厦门变 220 千伏母线，当某两段母线由于倒闸置于“互 联”状态时，要求母线不得环状运行 经计算鼓山变 220千伏母线两个母联 （旁路） 开关不能同时断开若运行中两个母联（旁路） 开关无法投运时，要求确保鼓东 1/11线在同一条母线上对于以上厂站，要求某段母差停役时，要求停役对应段 母线三、要加强高频、母差、开关失灵等快速保护的建设对 500 千 伏设备的主保护应实现双重化； 220 千伏及以上环网运行线路应配置 双套快速保护；新建 500 千伏和重要的 220 千伏厂、所的 220 千伏 母线应做到双套母差、开关失灵保护；已建 500 千伏和重要 220 千 伏厂、所的 220 千伏母线可逐步做到 双套母差、开关失灵保护对新建 500 千伏厂站的 220 千伏母线和重要的稳定要求较高的 220 千伏厂站 220 千伏母差应按双套配置目前新建站均按双母差双 失灵配置，失灵电流判据在失灵保护装置内实现四、对于双母线接线方式的变电所，在一条母线停电检修时，要做好另 一条母线的安全措施， 防止因人为因素造成运行母线停电。

当给停电的 母线送电时，有条件的要利用外部电源； 若用母联断路器给停电母线送 电，母联断路器必须带有充电保护运规17、线路、母线、开关、变压器、电抗器等充电及带负荷测向量试验时， 可供选择的保护使用原则：17.1被试开关与母联开关串联时， 使用母联开关相过流保护， 充电保护使用0〜100毫秒时限（充线路及测向量时）或0.3〜0.5秒时限（充主变），此时充电 保护与接于被试线路 （或主变）对侧母线上的其他出线保护不配， 作为解列保护 此时调度员需要控制试验系统的潮流不能超过规定值释义：充电保护不能使用合闸短时开放的过流保护，应使用永久开放的过流 保护17.2母联开关检修后进行充电时宜采用由装设母联 CT的母线侧向另一段空母线充电，否则可能由于开关本体故障导致母差误动跳闸， 本项措施由现场保证17.3 利用母联开关作为母差保护和主变保护测向量的后备保护时， 需将待 测向量的母差保护投信号充电保护投 0.3/0.5 秒冲击主变时要将主变保护（差 动未测相量） 均投入若待测相量的母线发生故障或母线差动保护极性出错， 则 投信号的母差保护无法跳闸， 但该段母差保护仍启动母联开关失灵保护而抢先将 健全的母线段跳闸（时间约 300 毫秒比充电保护快） 。

故在以上工况宜将母差保 护全退出五、对 3/2 接线方式变电站的母差保护在一次设备进行检修时， 应考虑 一次系统接线方式的变化对母线保护断线闭锁元件的影响， 应采取防止 断线闭锁元件不正确动作而闭锁母差保护的有效措施运规：46、对于 CT 电流没有经过刀闸位置控制而直接接入母差保护的厂站，对 于两个以上。