分列压板作用.docx

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分列压板作用

BP-2B母差保护装置对分裂运行即母联开关处于跳位，有两种判断方式：

一、将母联（分断）开关的常开和常闭辅助接点引入装置的端子，即自动方式。

若开关的常开和常闭接点不对应，装置默认为开关合，同时发开入异常告警信号。

二、运行人员在母联（分段）开关断开后，投“母线分裂压板”，在合母联（分段）开关前，退出该压板，即手动方式。

如果母差装置发现处于分裂运行的模式，会进行两个方面的调整。

一、向楼上所言，母线分裂运行时，死区故障，故障点位于母联的开关和TA之间。

装置直接封母联TA，此时差动保护只出口跳故障母线。

q&k"[!

]1u8R3N.e'F二、母线分裂运行时，Ⅱ母故障，Ⅰ母上的负荷电流仍然可能流出母线。

特别是在Ⅰ、Ⅱ母线分别接大，小电源或者母线上有近距离双回线时，电流流出母线的现象特别严重。

此时，大差灵敏度下降。

因此，装置的大差比率元件采用2个定值，母线并列运行时，用比率系数高值；母线分裂运行时，用比率系数低值。

装置根据母线运行状态自动切换定值。

需要说明的是，如果自动方式和手动方式同时投入，则手动方式优先级高。

即若外部接点母联开关处于合位，此时投入分裂运行压板，则装置认为母联处于跳位。

#Y:

?

+Q0l"p3~7u+V2]所以这个压板在投退时需要特别注意，否则会干扰母差装置对故障的正确判断。

"母联检修投入"压板。

此压板的功能在于：

当其投入时强制对母线保护进行母联开关位置量的开入，即TWJ反应始终为“1”。

此压板的作用主要是：

母联开关检修或对其传动试验时，不会影响微机母线保护的运行。

因为当母联开关检修或对其传动试验时母联开关可能进行分合，其位置反映并不代表它在运行状态，此时母线保护并未退出运行，所采集的母联开关的位置量可能会造成错误的逻辑判断，一旦发生母线故障，母线保护就有误动或拒动的可能，所以增加此压板。

要求运行人员：

只要母联开关在断开位置（包括母联在检修状态），应投入此压板，母联开关恢复运行前应退出此压板。

死区保护是指CT和母联开关之间发生故障时候的保护动作。

一般由于母联CT的极性和II母的CT极性是一致的，所以死区故障时候，故障发生在II母小差范围内，II母小差动作，跳开母联开关和II上所有开关。

由于故障仍然存在又在I母的小差范围之外。

此时装置（以南瑞的BP－2B为例子）发出一个命令封住母联CT（即使不计入流经母联CT的电流），这时候变成故障出现在I母小差范围内，I母小差动作，跳开I母上所有开关。

对于失灵保护#2楼主要是说母联开关的失灵保护。

我在补上一般线路开关的失灵保护。

还是以BP－2B为例子。

失灵保护的构成：

线路发出开关跳闸命令结点和过流接点串联，再根据此开关挂在那段母线上，对应发出此段母线的失灵启动命令。

命令再经过母线上的复压闭锁，短时间跳开母联开关。

长延时跳开线路所挂母线上的所有开关

变电站运行方式对母差保护的影响

来源：

输配电设备网　　　时间：

2008-10-16　责任编辑：

葛红波

标签：

吴怀诚王巍

（沈阳超高压局，辽宁沈阳110003）

信息来源:

　　摘　要：

母线保护装置的可靠性关系到电网系统的安全、稳定运行。

变电站一次设备运行方式灵活，微机母差在适应一次运行方式过程中，国内微机型母线保护装置在软硬件设计制造上存在一些问题，本文分析了母线分裂运行对微机型母线保护装置灵敏度的影响，隔离刀闸辅助接点位置对母差保护的重要性，基准变比对TA断线的影响，母联兼侧路TA极性转换，以及双母双分段母线系统的特殊操作性，并由此提出了解决问题的措施。

　　关键词：

微机型母线保护运行方式灵敏度影响措施

引言

　　安装于变电站内的母线起着汇集和分配电流的作用，随着电网系统的不断发展，母线上元件数量越来越多，母线短路电流也在增加，如果不能快速、准确地切除母线发生的故障，将给电网系统带来严重的后果。

[1]因此，母线保护装置的可靠性关系到电网系统的安全、稳定运行，基于微电子技术的微机型母线保护装置由于其可靠性高、性能容易通过软件更新提高，在电网中得到了广泛的应用。

母差保护保护对象是母线设备，母线有别于线路、主变等单元设备，为了适应母线操作的灵活性，母线在实际运行中会出现多种运行方式，因此母差保护应该适应各种运行方式的需要。

目前现场运行的微机母差在软硬件设计制造上存在一定缺陷或在运行操作中遇到特殊情况，需要在实际运行中不断完善其使用功能。

以下，针对南京南瑞的RCS-915型和深圳南瑞BP-2B型母差保护，在现场运行中发现的问题进行简单分析，并提出相应的措施。

信息来自:

1母线分裂运行对微机型母线保护装置灵敏度的影响

1.1微机型母线保护装置原理简介

　　数字式继电保护用数学公式运算，实现故障量的测量、分析和判断，微机型母线保护装置采用的是基于采样值的比率制动式电流差动保护，并且采用一次系统的穿越电流作为制动电流，以克服区外故障时由于电流互感器误差产生差动不平衡电流而造成的保护误动。

[2]

　　保护动作判据的依据是基尔霍夫第一定律，即：

“任一时刻，流入任何一个节点的各支路电流之和为零”。

两种型号的母线保护均采用瞬时采样值的比率制动电流差动保护方案，其中RCS-915AS型母线保护动作方程为[3]：

（1）

　　BP-2B型母线保护比率差动元件的动作判据[4]：

（2）

　　其中：

K——比率制动系数；

　　　　Ij——第j个连接元件的电流瞬时值，j=1，2，…m；

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　　　　Icdzd——差动电流起动定值。

　　两种型号的装置采样点电流计算分别满足式

（1）或式

（2），就判为母线内部故障，保护动作。

　　对于双母线接线方式，引入大差计算作为故障启动元件，大差电流计算范围定义为：

“除母联开关外，母线上所有连接元件”，保护判据为式

（1）或式

（2）。

　　RCS-915AS型母线保护具体计算动作值的方法是根据两条母线上所有连接元件（不含母联）的电流采样值的向量和，计算出大差的差流，将两条母线上所有连接元件（不含母联）的电流采样值的标量和，计算出大差的制动电流，用差流和制动电流的比值作为差动元件动作值，以保证区内故障时母差保护可靠动作，区外故障时由于制动电流的存在保证母差保护可靠不动作。

　　BP-2B型母线保护比率差动元件动作判据与RCS-915AS型母线保护动作判据稍有区别，其采用复式比率制动原理，只是在制动电流中减去了差动电流，使其在母线区外故障时有极强的制动特性，在母线区内故障时无制动，因此能更明确地区分区外故障和区内故障。

1.2母联开关位置对母线保护的影响

　　由式

（1）和式

（2）两个动作方程可以发现，当母线分列运行时，母线发生故障，非故障母线流过穿越电流，该电流不计入差流，但参与制动，于是为防止在母联开关断开的情况下发生区内故障，非故障母线段有电流流出母线，导致比率差动元件的灵敏度不够，因此比率差动元件的比率制动系数K有高低两个定值，可自行整定，例如高值整定为0.5，低值整定为0.3。

也就是说，当母联开关处于合闸位置时，比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母联开关处于分闸位置，即母线分列运行时，比率差动元件自动转用比率制动系数低值。

　　目前，在这两种型号的母线保护中，母联开关的位置对比率差动元件的比率制动系数是采用高值还是低值都有着直接的影响。

对RCS-915AS型母线保护来说，只要有母联开关的TWJ开入，比率差动元件的比率制动系数就采用低值；对BP-2B型母线保护来说，只要母联开关常开辅助接点开入为“0”，常闭辅助接点开入为“1”，比率差动元件的比率制动系数就采用低值。

　　这样一来，当单母线方式运行时，母联开关已经断开，母线保护比率差动元件的比率制动系数自然也就转为了低值。

从上面的判据可以看出，尽管所有线路都在一条母线运行，但是运行线路的数目却没有改变，因此区外故障时电流互感器误差产生的差动不平衡电流就与两母线并列运行时是一样的，而制动量却因比率制动系数转为低值而降低了，从而使动作区增大了，也就是说，这样就削弱了母线区外故障时保护的制动特性，这无疑增加了母线保护误动的几率。

　　由以上分析可以看出，这两种型号的母差保护在一条母线停电，另一条母线运行的情况下，将大差比率制动系数由原0.5降至0.3，增大了动作区，使大差的灵敏度增加了，如果此时电压闭锁解除，母线保护误动作的几率就增大了。

1.3问题解决对策的探讨

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　　由以上分析可以看出，无论是南京南瑞的RCS-915AS母差保护还是深圳南瑞的BP-2B母差保护均是将母联开关一断开，就认定为母线分列运行，事实上，当母联开关断开时，还有可能是一条母线停电，另一条母线在运行中的情况。

而这种运行方式在检修母线刀闸等情况时会经常出现。

通过以上分析和判断，特提出以下解决问题的方案和对策以供探讨。

　　建议生产厂家修改设计思想，通过引入母线电压和母联开关位置判别双母线运行方式。

即当母联开关处于断位，并且两条母线均有电压时，为母线分列运行方式；当母联开关处于断位，而只有一条母线有电压时，为停一条母线运行方式。

1.4对问题的进一步思考

　　由于母联开关的位置对比率差动元件的比率制动系数是采用高值还是低值都有着直接的影响，因此当母线分列运行时，为防止检修母联开关而频繁分合开关，进而影响母差保护的正常运行，可以通过强制开入母联开关跳闸位置的方法避免以上不利情况的发生。

这两种型号的母差保护都因此而分别设计了起这个作用的压板，对RCS-915AS型母线保护来说，就是保护屏上的“母联检修状态”压板；对BP-2B型母线保护来说，就是保护屏上的“母联分列”压板。

运行人员在母线分列运行的过程中，需投入相应母线保护的强制开入母联开关跳闸位置的压板，不要遗漏对该压板的操作。

2隔离刀闸辅助接点位置对母差保护的影响

2.1原理简介

　　对于存在倒闸操作的双母线、双母分段等主接线，差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障判别元件；使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。

即有大差比率元件是否动作，区分母线区外故障与母线区内故障；当大差比率元件动作时，根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流，构成小差比率差动元件，最后由小差比率元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。

微机母线差动保护装置中各连接元件三相电流和刀闸位置都已转换成为数字量，由程序流程来实现保护动作逻辑。

　　Ⅰ母小差电流计算范围定义为：

“Ⅰ母线上所有连接元件加上（或减去）母联开关电流”，相应计算公式为：

　　I1d=I1×S11+I2×S12+…+In×S1n-I1k×S1k

　　Ⅱ母小差电流计算范围定义为：

“Ⅱ母线上所有连接元件减去（或加上）母联开关电流”，相应计算公式为：

　　I2d=I1×S21+I2×S22+…+In×S2n+I1k×S1k

信息来源:

　　其中：

I1，I2，…In——各元件电流数字量；

　　　　　I1k——母联电流数字量；

　　　　　S11，S12，…S1n——各元件Ⅰ母刀闸位置，0表示刀闸分，1表示刀闸合；

　　　　　S21，S22，…S2n——各元件Ⅱ母刀闸位置；

　　　　　S1k——母线并列运行状态，0表示分列运行，1表示并列运行。

　　则出口逻辑计算公式为：

　　T1=F1×S11+F2×S21

　　T2=F1×S12+F2×S22

　　Tn=F1×S1n+F2×S2n

　　T1k=F1+F2

　　其中：

T1，T2，…Tn——差动动作于各元件逻辑，0表示不动作，1表示动作；

　　　　　T1k——差动动作于母联逻辑；

　F1，F2——分别表示Ⅰ母、Ⅱ母故障，0表示无故障，1表示故障。

　　大差、小差保护范围如图1所示。

信息来自:

图1大差、小差保护范围

2.2隔离刀闸辅助接点位置对母差保护的重要性

　　双母线运行时，各连接元件在系统运行中需要经常在两条母线上切换，母差保护需要正确跟随母线运行方式的变化，才能保证母线保护的正确动作，也就是说正确识别母线运行方式直接影响到母线保护动作的正确性，BP-2B和RCS-915AS母线差动保护装置均利用隔离刀闸辅助触点判别母线运行方式，因此隔离刀闸辅助触点的可靠性就直接影响到保护的安全运行情况。

　　正是考虑到这点，BP-2B和RCS-915AS母线差动保护装置都对刀闸辅助触点进行自检，并具有刀闸变位修正功能，即当某条支路有电流而无刀闸位置时，装置能够记忆原来的刀闸位置，并根据当前系统的电流分布情况校验该支路刀闸位置的正确性，或因刀闸位置错误产生小差电流时，装置会根据当前系统的电流分布情况计算出该支路的正确刀闸位置。

　　由上述可见，微机母线差动保护装置对刀闸位置的校验或修正都是在判别支路有电流的情况下进行的，如果某支路负荷较轻或者空载运行，那么即使该支路的刀闸辅助触点无法正确反映刀闸位置，微机母线差动保护装置也会因为二次电流分布近乎平衡，大差、小差电流都几乎为0，而无法修正该支路刀闸位置，甚至都不会发出报警信号，这样一来如果此时发生区外故障，母差保护将极有可能误动，笔者曾经发现过两次运行的母差在线路轻负荷的情况下，刀闸位置节点接触不良，由于负荷近似于空载，母差保护未发出任何差流告警信息，而运行人员没有注意到刀闸变位信息。

此时如发生区外故障母差极有可能发生误动。

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2.3问题解决对策的探讨

　　制造厂高度重视了该回路的可靠性，当刀闸辅助接点变位时，BP-2B母线差动保护装置能发出“开入异常”信号，RCS-915AS母线差动保护装置能发出“刀闸位置报警”信号。

由于这种情况下线路轻载，保护缺少重要判别量电流，保护装置无太好的解决办法，只能在加强该回路的维护工作，就是需要运行人员在操作过程中关注母差保护上显示的刀闸位置情况是否与一次系统对应，不要轻易复归刀闸变位信息，在确认确实由操作引起刀闸变位后再复归，如果发现并确认刀闸位置与一次不符，可以通过设在保护屏上强制开关指定正确的刀闸位置。

3TA断线的判别

3.1原理简介

　　微机型母线差动保护装置对支路交流电流回路断线的检查方法是：

大差电流大于TA断线整定值，经过一定延时发TA断线报警信号，同时闭锁母差保护。

TA断线逻辑框图如下：

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图2TA断线逻辑框图信息来自:

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3.2基准变比对TA断线的影响

　　由于母线上各连接元件TA变比不同，RCS-915AS母线保护装置需要人为设定基准变比，在计算差电流时，各连接元件需将各自实际变比除以基准变比进行变比折算，得到TA调整系数，BP-2B母线保护装置则是自动选取实际设定的所有元件TA变比中的最大值为基准变比，并自动进行变比折算，差电流就是各元件二次电流乘TA调整系数后的矢量和，即归算到了基准变比的二次侧。

　　由上述可见，保护差流告警定值是按基准变比折算的二次值给出的，在各个不同现场，基准变比的选取不是唯一的。

当基准变比选取较大时，实际上是提高了动作的门槛值，当基准变比选取较小时，实际上是降低了动作门槛值。

　　如果某支路负荷较轻或者空载运行，并且实际变比较其它支路小，那么其TA调整系数就较其它支路小，归算到基准变比的二次侧数值就更小了，这时该支路TA断线，很可能差流小于TA断线整定值而无法发出TA断线告警，进而无法正确闭锁差动保护，增大了差动保护误动的几率。

3.3问题解决对策的探讨

　　由于上述情况的存在，建议生产厂家将TA断线整定值设定为交流电流一次值，电流二次值根据实际变比归算为一次值后计算差流，检查交流电流回路是否断线，从而避免经过多次折算后电流值太小，保护装置无法正确识别TA断线的情况发生。

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4母联兼侧路TA极性转换

4.1原理简介

　　由于RCS-915AS母线差动保护装置默认母联的TA极性与Ⅰ母上的元件相同，但系统接线不同，Ⅰ母或Ⅱ母都可能带路，因此设置了“母联带路”和“TA极性负”两个压板，当母联带路方式运行时，应投入“母联带路”压板，此时母联电流被视为等同于支路电流，同时根据系统接线情况决定是否投入“TA极性负”压板状态，决定如何将母联电流计入大差和小差电流，并且根据“Ⅰ母带路”和“Ⅱ母带路”的开入状态，决定母联电流计入Ⅰ母小差还是Ⅱ母小差电流。

4.2TA极性负压板的使用

　　由上可知，对于Ⅱ母线带路的双母线方式来说，母联带路方式运行时，RCS-915AS母线差动保护装置的“TA极性负”压板就应该投入，那么运行人员就要对“母联带路”和“TA极性负”两个压板同时操作，这就存在漏投压板的可能，给母差保护安全运行埋下了隐患。

4.3问题解决对策的探讨

　　对于某变电站来说，其接线方式是固定的，因此当母联带路状态时，RCS-915AS母线差动保护装置“TA极性负”压板随着带路母线的确定而固定投或不投，可以在定值内设置控制字，即母联兼侧路经Ⅰ母或Ⅱ母带出，实现母联TA极性的转变更便于操作。

计算公式如下：

　　若Ⅱ母带路，母联的TA极性与Ⅱ母上的元件相同，与Ⅰ母上的元件相反。

母联的侧路刀闸和Ⅱ母刀闸处于合位时，认为母联是带方式运行，回路切换成：

　　Id=I1+I2+…+In+I1k

　　I1d=I1×S11+I2×S12+…+In×S1n

　　I2d=I1×S21+I2×S22+…+In×S2n+I1k

　　T1k=F2

　　若Ⅰ母带路，母联的侧路刀闸和Ⅰ母刀闸处于合位时，认为母联是带方式运行，回路切换成：

　　Id=I1+I2+…+In-I1k

　　I1d=I1×S11+I2×S12+…+In×S1n-I1k

　　I2d=I1×S21+I2×S22+…+In×S2n信息来自:

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　　T1k=F1

　　其中各参数含义同上。

5双母双分段母线系统的特殊操作性

　　在双母线运行方式时，为了防止线路倒母线过程中，线路带负荷拉刀闸，造成刀闸拉弧的情况发生，要求在倒母线时必须断开母联开关的操作直流，锁死开关。

　　考虑到上述情况，对于双母线双分段系统来说，如果当一侧母联开关断开或带送线路，使一侧母线分列运行时，很多人认为元件倒母线时，只要断开另一侧母联开关及两个分段开关的操作直流，经过另一侧母联开关和两个分段开关将两母线死连接就可以达到同样的目的了。

　　若如此操作，母线发生故障时，两套母差保护都将无法将分段和母联开关跳开，同时分段开关还会由于无操作直流而无法启动TJR继电器，造成无法启动失灵保护，进而导致无法切除故障点，因此双母线双分段接线方式，禁止经对侧母线上的母联开关和分段开关将母线锁死进行分列母线间的倒闸操作。

6BP-2B母差保护开入量的问题

　　母差保护在运行中需要判别刀闸位置和母联开关以及分段开关位置，刀闸位置主要用于识别运行方式，开关位置是母差保护内辅助保护功能的需要。

制造厂为了保证开入量可靠，在设计时采用刀闸或断路器常开、常闭接点同时开入的方式，一对接点同时开入就认为是回路发生问题，其设计思路有一定的合理性，但是在现场设计过程中出现过因回路过于复杂而发生问题，或者接点不足的情况，例如：

双母双分段接线方式在配置双重化母差时，分段开关操作屏需要给出4对常开和4对常闭接点。

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　　另外，BP-2B开入量电源未经过逆变电源，而是直接用站内电源滤波作为开入电源，在实际运行中存在一定问题，站内电源相对逆变电源不够可靠，尤其是超大型变电站更是如此，直流系统接地的问题，直流系统分布电容问题等都会影响到开入，如果开关量电源接户外刀闸、开关接点更是不利，这将严重威胁母差保护的稳定运行。

7结论

　　现在微机型母线保护装置的设计缺陷问题是客观存在的，作为保护工作人员和运行管理人员都应该对此予以重视，在工作中发现问题，确保保护装置可靠运行。

参考文献

　　[1]周晓龙，王攀峰，田盈，王东，程天保.浅谈双母双分段母线保护配置中的若干问题.继电器，2004，32（8）：

36-39

　　[2]杨春柳，罗强.微机型母线保护装置存在的问题及处理对策[J].继电器，2005，33（22）：

30-32.

　　[3]RCS-915AS微机母线保护装置说明书.南京南瑞继保电气有限公司

　　[4]BP-2B微机母线保护装置说明书.深圳南瑞继保电气有限公司

（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）