模块四++母差保护检验调试V.docx

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模块四++母差保护检验调试V

模块四母差保护检验调试

概述

母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大。

因为母线上通常连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成大面积停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使故障进一步扩大。

母线差动保护能够在母线发生故障时快速地切除隔离故障，保证系统的稳定运行，因此母差保护的调试和维护工作非常重要。

当220kV及以上断路器在保护动作跳闸时如果发生机构失灵而无法跳开时，为尽快隔离故障，保证系统稳定运行，要求启动断路器失灵保护，以较短时间动作于断开母联断路器或分段断路器，再经一时限动作于连接在同一母线上的所有支路的断路器。

现各厂家生产的微机母差保护一般都包含集成有断路器失灵保护功能。

新投入运行的母差保护装置第一年内需进行一次全部检验；微机型母差保护每两年进行一次部分检验，每六年进行一次全部检验。

以下以RCS-915A母差保护为例，说明其检验调试的基本步骤。

即使是同一厂家的相同型号的保护装置，因软件版本号的不同而可能会有个别差异。

1、工作任务

现场有高压母线差动保护屏一面，需停电进行保护年检，要求在规定时间内完成保护年检项目。

2、工作条件

2.1RCS-915A母线差动保护屏柜。

2.2微机保护测试仪及配套试验线，万用表，兆欧表。

2.3螺钉旋具，绝缘胶布。

3、操作注意事项

3.1更换母差保护装置或检验调试中，对于接入母差保护的各电气元件（主变、线路、旁路、母联或分段开关）尤其是运行状态元件，要特别注意工作中应严禁造成二次电流回路开路、直流回路接地及电压回路短路等。

3.2对于新安装母差保护装置，应认真清查接入母差保护屏的所有元件各相电流回路的相对极性关系及变比整定是否正确。

3.3检查母差保护屏的各元件失灵启动回路及母线刀闸切换电流回路接入是否正确并核对其相应切换继电器或指示灯显示正确，要保证电流切换回路正确可靠。

3.4调试中应特别注意检查其在区内、外故障时动作的选择性是否正确，检查其复合电压闭锁功能、母联失灵（死区故障）保护、CT断线闭锁、告警功能及各保护单元的出口逻辑（包括失灵保护出口）是否正确。

3.5对于母差保护，在不能传动开关时，可模拟区内故障，采用测电位或导通法检查母差保护屏各出口压板、各元件保护装置出口跳闸回路接线以及各保护装置至母差屏的失灵启动回路接线是否正确。

4、危险点分析

4.1为防止调试中母差保护动作后误跳运行开关，必须退出母差保护的所有跳闸出口压板和重合闸放电压板，并在端子排上断开至相关运行设备的跳闸出口回路，用绝缘胶布包好。

4.2为防止调试仪器输出的试验电压误加于电压互感器二次回路上造成对PT反充电或系统二次电压异常，应在线路保护屏后断开交流电压空气开关，并在端子排上断开与电压小母线相连接的N600回路，并用绝缘胶布包好，严禁造成电压回路短路或接地。

4.3工作中需要在母差保护屏背后端子排外侧短接接入母差差动保护的各运行开关CT二次电流回路；确认短接牢固后，再断开二次电流回路的连接片，并依次作好记录。

此项工作要认真细致，加强监护，严防电流回路开路。

4.4为防止调试过程中可能修改调整保护定值后而未能及时恢复，应在调试开始前打印并检查保护定值参数，待调试结束后再认真检查核对保护各项定值。

4.5如有条件进行开关传动的，为防止开关传动时造成检修人员的人身伤害，传动开关时必须派人在场地守护。

5、工作程序

5.1安全措施检查确认

按要求填写安全措施记录表（样式如下：

）

安全措施

完成情况

恢复情况

备注

检查退出所有出口压板

断开所有联跳运行设备的出口回路

断开电压回路

短接母差所有电流回路，断开电流连片

打印检查保护定值

5.2外观及接线检查

在关闭直流电源的情况下，对保护屏柜进行检查清扫。

在本项检查步骤中，应检查保护屏柜上各插件或继电器的外观质量及清洁状况，各插件印刷电路板是否有损伤和变形，保护插件与插座插接是否紧密稳固，保护屏或端子箱接线螺丝压接是否牢固，屏蔽接地线与接地铜排的连接是否牢固，压板连接是否稳固，并重点检查是否存在有违反反措要求的地方。

注意在拔出保护CPU板或管理板检查之前，应用手触摸屏柜放电，检查中不得触摸模件电路，以防止静电损坏保护板。

5.3逆变电源输出电压及稳定性检测

a）拉合三次保护装置的直流电源,保护装置运行正常,无异常或告警信号发出；

b）对于新安装的线路保护装置或对于全检试验应该检验逆变电源的自启动功能。

即保护装置仅插入逆变电源插件，外加试验直流电源由零缓升至80%额定值，该插件上各电源指示灯应亮；然后拉合一次直流电源开关，灯亦应亮。

5.4程序版本核查

按下表格式记录下保护管理板各CPU板的程序版本号：

程序版本号

程序校验码

程序形成时间

保护板

管理板

面板

5.5保护开入量回路检查

进入“保护状态”菜单中“保护板状态”的“开入量状态”子菜单，在保护屏上分别进行所有开入量的模拟导通和断开，包括屏柜上的所有保护投入压板（或开入接点）、刀闸位置接点和失灵开入接点，在液晶显示屏上显示的开入量状态应有相应改变。

注意开入量的投入和断开状态均应试验检查正确。

按下表格式进行检查记录：

1）普通开入量

开关量名称

检查方法

检查结果

投母差

投“投母差”压板时由0变1

投单母

投“投单母”压板时由0变1

投母联充电

投“投母联充电”压板时由0变1

投母联过流

投“投母联过流”压板时由0变1

投断路器失灵

投“投零序II段”压板时由0变1

投非全相

投“投母联非全相”压板时由0变1

刀闸位置确认

按下“刀闸位置确认”按钮时由0变1

投Ⅰ母电压

“TV切换”开关置“投I母TV”时由0变1

投Ⅱ母电压

“TV切换”开关置“投II母TV”时由0变1

母联TWJ

母联开关合位时为0，分位时为1

母联非全相

母联开关非全相接点开入时由0变1

2）刀闸位置确认及失灵开入接点

线路名称

刀闸位置

检查结果

备注

XXX线路

I母刀闸

II母刀闸

失灵开入接点

5.6保护交流输入回路检查

保护装置的交流输入回路检查包括交流采样通道的零漂检查和采样精度检查两部分。

前者用于保证运行的装置能有较小的直流偏移及通道噪声，后者用于保证在故障量输入情况下装置能够线性输出并有足够的精度。

零漂检查方法：

将保护装置的所有电流、电压输入端子开路，不加任何电气量。

将保护装置进入“保护状态”菜单分别记录CPU、DSP中的相应数值，要求零漂值均在0.01In（或0.05V）以内。

检验零漂时,要求在一段时间（几分钟）内零漂值稳定在规定范围内。

采样精度检查方法：

在三相电压回路中加入对称正序的额定电压，将电流端子A、B、C相分别加入5A电流，并采用模拟单相故障的方法检验3I0。

要求电流电压采样显示值与实际值的误差应不大于3%。

注意：

本路显示的电流值=本路加入的电流值X本路的调整系数

电压按下表格式进行检查记录：

电压段别

保护板

管理板

电流按下表格式进行检查记录：

支路号

保护板

管理板

在试验过程中，如果交流量的测量值误差超过要求范围时，应首先检查试验接线、试验方法等是否正确，试验仪器是否正确完好，试验电源有无波形畸变，不可急于调整或更换保护装置中的元器件。

5.7保护装置各逻辑功能检查

假设母差差动电流启动高值为ICDH=2.0A。

5.7.0试验接线

调试过程中如需在液晶面板上修改保护定值参数时，其密码为“+←↑-”。

投上保护屏上“投母差”压板，整定定值控制字中“投母差保护”置1。

将微机保护测试仪的三相电压、三相电流与保护屏柜的三相电压输入端和电流输入端子正确对应连接，并将屏柜的保护动作出口接点与测试仪的时间返回开入点正确连接。

RCS915A母差的差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路，大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路，某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路电流所构成的差动回路。

其保护原理可简单归纳为“大差启动，小差选择”。

RCS915母差装置对TA极性要求支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在I母侧。

因此试验时如I母元件与母联TA顺极性加入电流，表明I母区内故障；反之，则表明I母区外故障。

试验要求对TA极性有深刻认识，理清各种故障下I、II母元件和母联开关二次电流的流向关系对于调试的正确接线将很有帮助。

5.7.1区外故障

试验方法：

短接元件1的I母刀闸位置和元件2的II母刀闸位置接点，将元件2TA与母联TA同极性串联，再与元件1TA反极性串联，模拟母线区外故障。

通入大于差动起动高定值的电流I=3A，加入保证母差电压闭锁条件开入的故障电压U=10V。

试验结果：

保护起动而不出口，在端子排上测得I、II母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路不接通，无动作信号。

电流接线如图所示：

5.7.2区内故障

短接元件1的I母刀闸位置和元件2的II母刀闸位置接点；

a）I母故障

试验方法：

将元件1TA、母联TA和元件2TA同极性串联，模拟I母区内故障。

通入大于差动起动高定值的电流I=3A，加入保证母差电压闭锁条件开入的故障电压U=10V,时间返回接点接于I母出口回路。

试验结果：

保护动作跳I母，分别投上各元件出口跳闸压板，在端子排上测得II母上所有间隔出口跳闸回路不接通，I母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。

记录下I母差动动作时间T1DZ=15ms。

降低电流至母差临界动作点，记录下I母差动启动电流ICDQD=2.0A。

注意该电流值为装置内部经调整归算后的差动电流值，而非外接测试仪直接输入电流值。

投入“投单母”压板及投单母控制字，重复上述区内故障，母差保护应动作切除两母线上所有连接元件。

将输出电压调整为正常，重复上述试验，I母差动应不动作。

该项试验用于测试母差保护跳闸是否经相应的母线电压闭锁元件闭锁。

电流接线如图所示：

b）II母故障

试验方法：

将元件1TA和元件2TA同极性串联，再与母联TA反极性串联，模拟II母区内故障。

通入大于差动起动高定值的电流I=3A，加入保证母差电压闭锁条件开入的故障电压U=10V，时间返回接点接于II母出口回路。

试验结果：

保护动作跳II母，分别投上各元件出口跳闸压板，在端子排上测得I母上所有间隔出口跳闸回路不接通，II母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。

记录下II母差动动作时间T1DZ=16ms。

降低电流至母差临界动作点，记录下II母差动启动电流ICDQD=2.0A。

注意该电流值为装置内部经调整归算后的差动电流值，而非外接测试仪直接输入电流值。

投入“投单母”压板及投单母控制字，重复上述区内故障，母差保护应动作切除两母线上所有连接元件。

将输出电压调整为正常，重复上述试验，II母差动应不动作。

该项试验用于测试母差保护跳闸是否经相应的母线电压闭锁元件闭锁。

电流接线如图所示：

5.7.3母联充电保护

当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时应投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，充电保护动作快速切除故障。

为防止充电保护动作时母差保护误动作，保护控制字可选择充电保护动作是否闭锁母差保护。

母联充电保护不经复合电压闭锁。

假设母联充电保护电流定值为ICD=1.0A。

试验方法:

投入“投充电保护”压板及投母联充电保护控制字，短接母联TWJ开入量，时间返回接点接于母联出口回路。

向母联TA通入大于母联充电保护定值的电流ICDDZ=1.1A。

试验结果：

母联充电保护动作，投上母联跳闸出口压板后，在在端子排上测得母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。

记录下母联充电保护动作时间TCD=16ms。

电流接线如图所示：

5.7.4母联过流保护

当利用母联断路器作为线路的临时保护时可投入母联过流保护，正常运行情况下该保护不会投入。

假设母联过流保护电流定值为IMLGL=10.0A，延时2.0S。

试验方法:

投入“投母联过流”压板及投母联过流保护控制字，时间返回接点接于母联出口回路，向母联TA通入大于母联过流保护定值的电流IGLDZ=20.1A。

试验结果：

母联过流保护经整定延时动作，投上母联跳闸出口压板后，在端子排上测得母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。

记录下母联过流保护动作时间TGL=2.02S。

5.7.5母联失灵保护

如母联断路器失灵时，如不采取措施，将可能导致故障无法切除。

母联失灵保护原理在于当母差保护向母联发出跳令后，经整定延时若母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，则保护经两母线电压闭锁后切除两段母线上所有连接元件。

只有母差保护和充电保护才起动母联失灵保护。

假设母联失灵电流定值为5.0A，母联失灵延时定值为0.5S。

试验方法:

时间返回接点改接于II母跳闸出口回路，保证两母差电压闭锁条件均开放，按4.7.2.a试验步骤模拟母线区内故障，加入故障电流大于母联失灵电流定值。

试验结果：

I母差动动作后，经母联失灵整定延时，母联失灵保护动作切除两组母线上所有连接元件。

记录下母联失灵保护动作时间TMLSL=535ms。

5.7.6母联死区保护

当母联死区发生故障，即若故障发生在母联开关和母联TA之间时，断路器侧母线虽然跳开，但故障仍然存在，而TA侧母线小差元件感受到为区外故障。

为了保证故障的切除，母联死区保护在差动保护发母线跳令后，母联开关已跳开而母联TA仍有电流，且大差元件及断路器侧小差元件不返回的情况下，延时100ms跳开另一母线。

a）母联开关合位时的死区故障

试验方法:

将母联跳闸出口接点转接入母联跳位的开入回路，时间返回接点改接于II母跳闸出口回路，按4.7.2.a试验步骤模拟母线区内故障。

试验结果：

I母差动动作后，经短暂延时，II母差动动作。

记录下死区保护动作时间TMLSQ=64ms。

b）母联开关分位时的死区故障

试验方法:

短接母联TWJ开入回路，时间返回接点改接于II母跳闸出口回路，故障前两母线均满足电压闭锁条件，按4.7.2.a试验步骤模拟母线区内故障。

试验结果：

死区侧II母差动动作。

记录下死区保护动作时间TMLSQ=64ms。

5.7.7断路器失灵保护

试验方法:

投入投失灵方式二控制字，并保证失灵保护电压闭锁条件开放。

a）I母开关失灵：

加故障电压，短接I母任一元件失灵输入接点，并在对应元件TA通道中加入大于失灵相电流定值的电流，模拟I母开关失灵，失灵保护起动后经跟跳延时再次动作与该线路断路器,经跳母联延时动作于母联,经失灵延时切除该元件所在母线的各个连接元件。

在端子排上测得II母上所有间隔出口跳闸回路不接通，I母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。

时间返回接点接于I母出口回路，可测得跟跳延时T1=S；时间返回接点接于母联出口回路，可测得母联延时T2=S；时间返回接点接于II母出口回路，可测得失灵延时T3=S。

将电压恢复为正常电压，重复上述试验，失灵保护不应动作。

b）II母开关失灵：

参照I母失灵步骤，将相应回路改接于II母，可模拟II母开关失灵。

在端子排上测得I母上所有间隔出口跳闸回路不接通，II母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。

将电压恢复为正常电压，重复上述试验，失灵保护不应动作。

5.8开关整组传动

如果现场条件允许可进行开关整组传动试验，则必须派人到开关现场守护，并与其他现场工作班组加强协调，防止传动中造成人身伤害。

5.9绝缘检查及其他

绝缘检查试验方法：

断开直流操作电源，断开电流回路接地点，用1000V兆欧表摇测直流操作回路正或负极对地，交流电流和交流电压回路对地，以每分钟100转的速度均匀摇测，要求测试结果大于1MΩ。

注意摇测时应通知有关人员暂时停止在回路上的一切工作，摇测完毕应恢复电流回路的接地点并再次用摇测法检查是否确已恢复正常。

由于摇测绝缘过程中使回路充满电荷，在恢复回路接地点时应注意可能有放电现象。

测试结果按下表格式填写：

项目

摇测值（MΩ）

交流320-地

直流-地

50M

交流-直流

40M

5.10安全措施的恢复

认真检查保护屏柜上的所有临时接线或调试线均已拆除，检查核对保护定值均正确无误，检查保护压板及切换开关均已恢复至调试工作开始前状态，检查控制屏或后台监控系统上无异常信号后，按安全措施记录表逐条恢复安全措施。

做好现场记录，并向运行人员交待。

6、其他

BP-2A/2B母差保护的母联TA极性同名端在II母侧。

本规程以双母线（专用母联与旁路）四单元配置来示例，对其它母线结线方式的母差保护可参照执行。

1. 保护装置整定值（含控制字的设置）与软件版本校核

1.1 检查各保护的程序版本号及校验码并做好记录。

1.2 核对保护装置整定值与整定通知单应一致。

1.3 核对TA变比与整定通知单应一致。

核对各单元的TA变比与实际主TA变比一致（只整定一次侧额定电流，二次额定电流已设置固化）。

若二次额定电流有1A和5A混用，应检查核对保护装置中各单元TA变比二次额定电流的固化值与外接单元位置相对应，即检查装置显示的TA变比与实际一致。

现举例说明见下表。

表一:

单元

主TA变比

1200/5

600/5

600/1

600/5

2. 装置电流回路极性及小TA（中间变流器）检查

将所有单元切换到I段母线上，从两个单元的同相电流输入端子上通入穿越的1A电流（两单元流过的电流幅值相等，相位相差180º）检查装置的差电流。

2.1 选取表一中L2单元的电流极性作为基准，对L4单元的电流极性进行检查。

试验电流从L2单元的A相端子上输入，从L4单元的A相端子上输出。

当试验电流为1A时，查看母差保护装置的A相差电流，其值应不大于0.1A。

同样试验应在B、C相进行。

2.2 选取表一中L2单元的电流极性作为基准，对L3单元的电流极性进行检查。

试验电流从L2单元的A相端子上输入，从L3单元的A相端子上输出。

由于两单元的通道系数一样而TA二次额定电流不一样，其差流显示值应如下表（In=5A）。

同样试验应在B、C相进行。

单元

通入电流量

电流显示值

电流折算值

差流显示值

0.5A

2±0.1A

2.5A

2.3 选取表一中L2单元的电流极性作为基准，对L1单元的电流极性进行检查。

试验电流从L2单元的A相端子上输入，从L1单元的A相端子上输出。

由于两单元的TA二次额定电流一样而通道系数不一样，其差流显示值应如下表（In=5A）。

同样试验应在B、C相进行。

单元

通入电流量

电流显示值

电流折算值

差流显示值

0.5A

0.5±0.1A

3. 整组试验

3.1 检查刀闸辅助接点的正确性。

通过一次设备隔离刀闸的倒闸操作，改变双母线除母联单元以外所有单元的运行方式（即将原运行于I母线的单元切换至Ⅱ母线，原运行于Ⅱ母线的单元切换至I母线），检查每个单元隔离刀闸接点输入回路的正确性，同时核对保护装置上的运行状态指示应与一次系统的实际运行情况相一致。

在倒闸过程中，当双母线互联时，检查保护装置上“互联”信号灯应亮。

母联单元的运行状态经由母联断路器的辅助接点控制，应实际操作母联断路器，检查母联单元运行状态的正确性。

3.2 模拟区内单相故障试验。

3.2.1 从I母上的某一单元端子上通电流（不加母线电压），模拟I母线单相故障。

I母差动保护应动作，并跳开包括母联在内的联接在I母线上的所有单元的断路器，以及无刀闸位置的单元的断路器，联接在Ⅱ母上的所有单元的断路器应不动作。

3.2.2 恢复合上3.2.1试验中跳开的所有断路器。

3.2.3 从II母上的某一单元端子上通电流（不加母线电压），模拟II母线单相故障。

II母差动保护应动作，并跳开包括母联在内的联接在II母线上的所有单元的断路器，以及无刀闸位置的单元的断路器，联接在I母上的所有单元的断路器应不动作。

3.2.4 将任一单元（母联以外）的I母及Ⅱ母刀闸接点同时闭合或将保护柜上的“互联压板”投入，保护装置进入“互联”状态。

分别在运行于I母线或Ⅱ母线上的单元上通电流模拟区内单相故障，此时I母差动和Ⅱ母差动保护的出口继电器均动作。

3.3 模拟区外故障试验

选取分别运行在I母线及Ⅱ母线上的两单元（主TA变比应一致），在其同相电流端子上通以穿越性的试验电流（大于2倍额定电流值），电流从I母单元流入、II母单元流出，保护应可靠不动作。

3.4 母联断路器失灵试验（不加母线电压）

3.4.1 母联断路器在合闸位置，母联断路器跳闸压板断开，选取I母上任一单元与母联单元间加穿越性电流（两单元主TA变比一致，电流极性相反，所加模拟电流同相）模拟Ⅱ母故障，此时，Ⅱ母差动保护应动作，母联及Ⅱ母线上的所有单元出口跳闸回路接通，由于母联单元电流未返回，母联失灵保护动作，经母联失灵延时I母线上的所有单元出口跳闸回路也相继接通。

3.4.2 母联断路器在合闸位置，母联断路器跳闸压板断开，选取Ⅱ母上任一单元与母联单元同时加穿越性电流（两单元主TA变比一致，电流极性一致，所加模拟电流反相）模拟I母故障，此时，I母差动保护应动作，母联及I母线上的所有单元出口跳闸回路接通，由于母联单元电流未返回，母联失灵保护动作，经母联失灵延时Ⅱ母线上的所有单元出口跳闸回路也相继接通。

3.5 母联死区保护试验（母联TA装在I母与母联断路器之间）

3.5.1 母联断路器在合闸位置，母联断路器跳闸压板接通，在I母上任一单元与母联单元间加穿越性电流模拟母联断路器与TA之间的死区故障，此时，II母差动保护应动作，母联断路器跳开，母联电流不记入差回路（自动实现），经延时（50ms左右），I母差动保护应动作。

3.5.2 母联断路器在断开位置，两段母线加正常电压。

然后在I母上任一单元与母联单元间加穿越性电流，同时降低母线电压，模拟母联断路器与TA之间的故障，此时，I母差动保护应动作，Ⅱ母差动保护不应动作。

3.6 检查母联充电保护与母联过流保护动作行为的正确性。

3.7 检查复合电压动作闭锁差动保护逻辑的正确性。

在I母及Ⅱ母电压输入端子上加正常电压，使I母及Ⅱ母电压元件均不动作时，加电流分别模拟I母与Ⅱ母差流不正常情况，母差保护不动作，各出口回路不接通。

3.8 线路断路器失灵保护试验（本项试验可不直接跳断路器）

模拟某线路断路器失灵启动方法为：

短接该线路失灵启动接点。

若该线路失灵电流判别在母线保护柜中实现时，在短接该线路失灵启动接点的同时还必须在母差保护相应单元的电流输入端子上加电流（大于断路器失灵保护电流定值）来启动

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