微机母线保护双母转单母方式保护操作分析

第３６卷　２００８年８月　云南电力技术　

ＹＵＮＮＡＮ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　Ｐ０ＷＥＲ　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．４　

Ａｕｇ．２００８　

微机母线保护双母转单母方式保护操作分析　宁永胜　（云南电网公司曲靖供电局，云南　曲靖６５５０００）　摘要：对母线运行方式由双母转单母方式过程中ＲＣＳ一９１５Ａ型保护上的“投单母方式压板”及“电压　切换开关”如何操作进行分析，总结一套符合保护逻辑功能的操作方法。　关键词：双母方式　单母方式倒母线操作方法　中图分类号：ＴＭ７７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—７３４５（２００８）０４－００６１—０３　

１　前言　变电站在由双母运行方式转单母运行方式过　程中，对ＲＣＳ一９１５Ａ型保护操作方法主要有两种　模式。　方法一：在进行一次设备倒母线前（断开母　联断路器操作电源前）投入保护装置的“投单母　方式”压板，母线停运后，将“电压切换”开关　切到运行母线对应的位置。当停运母线充电正常，　且该母线上的电压互感器二次带上负荷后，将　“电压切换”开关切到“双母”位置，待倒母线　操作到正常运行方式后，切除保护装置的“投单　母方式”压板。　方法二：在进行一次设备倒母线前，投入保　护装置的“投单母方式”压板，待倒母线完毕后　及时切除“投单母方式”压板。当停运母线复电　后，倒母线前，投入保护置的“投单母方式”压　板，待倒母线完毕后及时切除“投单母方式”压　板。也就是“投单母方式”压板仅在倒母线时投　入，其它各种母线运行方式下均为切除。“电压　切换”开关在整个母线运行方式倒换、停复电操　作中均不操作，始终保持在“双母”位置。　在倒、停母线操作过程中，“方法一”不可　取，应采用“方法二”进行操作。　２微机母线保护原理　母线差动保护由分相式比率差动元件构成，　母线分别为Ｉ、ＩＩ母，主接线示意见图１。　差动回路包括母线大差回路和各段母线小差　回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所　收稿日期：２００８—０４—１４　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（包括母联和　分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比　率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率　差动用于故障母线的选择。　母　联　图１主接线示意图　２．１　起动元件　１）电压工频变化量元件，当两段母线任一　相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定　门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据　为：△ｕ＞△ＵＴ＋０．０５ＵＮ　其中：△ｕ为相电压工频变化量瞬时值；　０．０５Ｕ　为固定门坎；△Ｕ　是浮动门坎，随着变化　量输出变化而逐步自动调整。　２）差流元件，当任一相差动电流大于差流　起动值时差流元件动作，其判据为：Ｉ　＞Ｉ　捌　其中：Ｉｄ为大差动相电流：Ｉ　为差动电流　起动定值。母线差动保护电压工频变化量元件或　差流元件起动后展宽５００ｍｓ。　２．２比率差动元件　１）常规比率差动元件动作判据：　

｜　ｍ　ｌ　，　ｌ＞，ｒ　（１）　

６１　

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第４期　云南电力技术　第３６卷　Ｉ∑‘Ｉ＞Ｋ∑Ｉ‘Ｉ　（２）　Ｊ＝１　Ｊ　１　其中：　比率制动系数；，产第　个连接元件　

的电流；　捌一差动电流起动定值　２）工频变化量比率差动元件：为提高保护抗　过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关　系的影响，本保护除采用由差流构成的常规比率差　动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化　量比率差动元件，与制动系数固定为０．２的常规比　率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判　据为：　Ｉ　ｍ　ｌ　

ｌ△　’，　Ｉ＞△Ｄ，ｒ＋Ｄ，础ｄ　（１）　。鼻　

．　ｍ　．　Ｉ△∑‘Ｉ＞Ｋ　∑Ｉ△‘Ｉ　（２）　

』＝１　’　Ｊ　１　其中Ｋ为工频变化量比例制动系数，母联开　

关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时　取　０．７５，而当母线分列运行时则自动转用比率制动系　数低值，小差则固定取０．７５；△　为第＿『个连接元件　的工频变化量电流；ＡＤＩ　为差动电流起动浮动条　件；Ｄ　为差流起动的固定条件，由，　捌得出。　２．３故障母线选择元件　差动保护根据母线上所有连接元件电流采样　值计算出大差电流，构成大差比例差动元件，作　为差动保护的区内故障判别元件。当大差抗饱和　母差动作，且任一小差比率差动元件动作，母差　动作跳母联；当小差比率差动元件和小差谐波制　动元件同时开放时，母差动作跳开相应母线。对　于分段母线或双母线接线方式，根据各连接元件　的刀闸位置开人计算出两条母线的小差电流，构　成小差比率差动元件，作为故障母线选择元件。　当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选　择时可投人单母方式压板。当元件在倒闸过程中　两条母线经刀闸双跨，则装置自动识别为单母运　行方式。这两种情况都不进行故障母线的选择，　当母线发生故障时将所有母线同时切除。　２．４母线电压切换　当有一组　检修或故障时，可利用屏上的　电压切换开关进行切换。开关位置有双母，Ｉ母、　Ⅱ母三个位置，当置在双母位置，引人装置的电　压分别为Ｉ母、Ⅱ母ＴＶ来的电压；当置在Ｉ母位　置，引人装置的电压都为Ｉ母电压，即Ｕ　＝　Ｕ　ＵＢ　＝Ｕ　Ｂｌ＇Ｕ　：Ｕｃ　；当置在Ⅱ母位置，引　６２　人装置的电压都为Ⅱ母电压，即Ｕ　＝Ｕ　，Ｕ　ｌ＝　Ｕ陀，Ｕ　＝Ｕ　。注意：当就地操作时由电压切换　开关进行切换，请将整定控制字中的投一母方式、　投二母方式置为０；当远方操作时由整定控制字　进行ＴＶ切换，请将电压切换开关置于双母位置。　当母联代路运行或两母线分列运行时　切换不　再起作用，各母线取各自ＰＴ的电压，而双母方　式或单母方式运行（包括投单母方式、双跨）　时，　切换一直起作用，所以此时如果有　检　修则必须将ＴＶ切换至未检修侧　，不应置于双　母位置。　３　操作分析　３．１　“投单母方式”压板操作　如按“方法一”操作，母线从倒停到恢复原　方式运行过程中均投人，存在两个方面的隐患：　１）当“投单母方式”压板投人后，母差保　护就不需进行故障母线的选择。当需停运的母线　负荷全部倒至运行母线上，给上母联断路操作电　源后。此时，若需停运母线范围内发生故障，则　母差保护无选择性地动作，将两组母线上的所有　断路器全部跳开，造成运行母线无故障跳闸的保　护误动作事故。　２）当停运的母线进行充电时，若设投人充　电保护，且母线上仍有接地线或其它故障。此时，　母差保护也不进行故障母线的选择，也将造成运　行母线无故障跳闸的保护误动作事故。此时，如　“投单母方式”压板切除，母差保护仍能有选择　性跳开母联断路器，切除充电时有故障的空母线。　另外，当一组母线运行，另一组母线停运后，如　不投“投单母方式”压板，一旦运行母线范围内　发生故障，大差及小差均能可靠动作，切除运行　母线的故障。　３．２　“电压切换”开关操作　当有一组　检修或故障时，可利用屏上的　电压切换开关进行切换。双母方式或单母方式运　行（包括投单母方式、双跨）时，　切换一直　起作用，所以此时如果有　检修则必须将ＴＶ切　换至未检修侧　，不应打在双母位置。　如果从字面上理解，操作“方法一”看似正　确。但却忽略了一个常识性问题，任何变电站公　用设备屏上各电压等级ＴＶ二次均有并列切换开　关。设某组母线运行其ＴＶ检修，为确保线路保　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第36

卷微机母线保护双母

转单母方式保护操作分析

2008年第4期

护或计量等设备

正

常工作，必须对两组母线

，Iv

二次进行并列。且因母线保护装置I、ⅡTv电源也是经屏顶小母线引接到装置空开处，故一旦公用设备屏上母线rITv二次并列操作后，母线保

护

装置的I、II’rv电源也是正常的。所以，此种rⅣ

停运行方式下，是不需要操作“电压切

换

”

开关。

{tl|：ch

●

图2母联充电保护的逻辑框图另外，当置在双母位置，引人装置的电压分别为I母、Ⅱ母TV来的电压；当置在I母位置

，

引入装置的电压都为I母电压，即U肛=U

小U

眈

=UmUc2=Uc，；

当置在Ⅱ母位置，引入

装置

的

电压都为Ⅱ母电压，即U。，=U舵，U。，=U

m，Uc，

=UQ。

如按“方法一”操作情况，此时“电压切

换”开关置于运行母线位置，则母线保护装

置上

两母均有电压，此时，如停

运母线需复电

，虽投

入充电保护，但从图2中可以

分析出充电保

护

不

起作用

。

从图2可以

看出，“两母均有

电压

”

后面是

一个非门，如母联充电时，“电压切换”

开关置

于运行母线位置，则母线保护上均能检测到两母

均有电压，之后的与门就不能打

开

。即使母联充

电电流大于整定值，充电保护也

不可能动作。因

此“方法一

”操作是不正确的

。

4结论

1)“投单母方式”压板：只能在两组母线

死

连时，才能投入。其它的母线

运行方式

下均不能

或不用投入

。

2)“电压切换”开关

：只有两组母均在

运行

时，母线保护装置上的某一组Tv空开出问题或

屏顶TV小母至母线保护装

置的电

缆出问题时

，

才能将“电压切换”开关切

至运行正常的母线

位置

。

(上接第48页)其对35kV侧电压影响也可忽略

不计。现仅对10kV线路出口到设备安装点的电

压损耗情况作定性分析如下：

假定变电站10kV母线电压为10．5kV，则该

补偿设备安装前后的电压降为

：

△u=等．116．5V

即设备安装后，设备安装点的电压

将提高

0．12kV左右。对于供电半径长达24．2km的

农村

配网线路来说，其对改善末端用户电压质量的

作

用是很大的。

2．5多送有功

假定线路原来输送的功率为P—jQ，在线路中造成的无功损耗AQ，通过补偿300kV~的无功功率，减少了线路的无功损耗aQ，在输送的功率不变情况下，必然多送有功，对电网节能降

耗

有利无

害

。

3结论针对我省35kV变电站的无功不足而采

用配

网线路现场补偿，解决了变电站内技术改造土建

、

电气施工的种种困难，该线路加装

的补偿容量不

大，但是节能效果

显著，且在一定程度上改善

了

配网电压质量，装置在高

峰负荷时自动全部

投

入

补偿，低

谷自动

退出，对平衡电压、节能降损

都

产生取较好的技术

经济效

益，值得借鉴和推广

应用

。

参考文献

[1]金黎，李唐盛

．10k

V柱上两路编码控

制动态无功补偿装置的研制[M]

．

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齐文禄．电力线路技术手册[

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．兵

器工业出版社

．1991年7月

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电力系

统电

压和

无功电力

管

理条

例

[s]

．能源

部

．1988

年

63

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