BP-2A型微機母差保護在雙母線(xiàn)單分段接線(xiàn)中的應用

3 分段、母聯(lián)失靈及死區故障問(wèn)題

該站一次設備布局144電流互感器在靠近4甲母線(xiàn)側，145電流互感器在靠近5母線(xiàn)側。例如，若故障點(diǎn)發(fā)生在144電流互感器和144斷路器間，根據公式(2-1)、(2-2)、(2-3)，母差保護會(huì )判4乙母線(xiàn)小差動(dòng)有差流，而4甲母線(xiàn)小差無(wú)差流，從而跳開(kāi)4乙母線(xiàn)上各支路斷路器和分段斷路器，而故障點(diǎn)依然存在;若4乙母線(xiàn)發(fā)生故障，母差動(dòng)作但144拒跳，4甲母線(xiàn)小差也無(wú)差流。雖然這類(lèi)故障的概率相對較小，但將給系統穩定帶來(lái)嚴重影響，必須充分考慮解決措施，進(jìn)一步切除真正的故障點(diǎn)。145同樣可能發(fā)生類(lèi)似144的問(wèn)題。為此，設計母聯(lián)、分段失靈保護與母聯(lián)、分段死區保護。

當保護向母聯(lián)發(fā)跳令后，經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈電流定值時(shí)，母聯(lián)失靈保護經(jīng)相應母線(xiàn)電壓閉鎖后切除對應母線(xiàn)上所有連接元件。母聯(lián)失靈保護邏輯如圖4所示。

母聯(lián)死區保護分母聯(lián)跳位死區保護與母聯(lián)合位死區保護。當母聯(lián)斷路器在合位時(shí)，若母聯(lián)斷路器和母聯(lián)電流互感器之間發(fā)生故障，在差動(dòng)保護發(fā)母線(xiàn)跳令后，母聯(lián)斷路器已跳開(kāi)而母聯(lián)斷路器仍有電流，且大差比率差動(dòng)元件及斷路器側小差比率差動(dòng)元件不返回的情況下，延時(shí)150ms跳開(kāi)另一條母線(xiàn)。

當兩母線(xiàn)都有電壓且母聯(lián)在跳位時(shí)母聯(lián)電流不計入小差。此時(shí)根據公式(2-1)、(2-2)、(2-3)便可選擇出正確的故障母線(xiàn)，從而保證只切除故障母線(xiàn)，避免了事故范圍的擴大。母聯(lián)跳閘位置繼電器為三相常開(kāi)觸點(diǎn)(母聯(lián)斷路器處跳閘位置時(shí)觸點(diǎn)閉合)串聯(lián)。同時(shí)特別提出，判斷分段、母聯(lián)斷路器合分狀態(tài)，應通過(guò)斷路器輔助觸點(diǎn)而不應通過(guò)144、145保護裝置內的合閘位置繼電器、跳閘位置繼電器觸點(diǎn)，因為繼電器易受直流影響。母聯(lián)死區保護邏輯圖如圖5所示。(以分段斷路器144為例)

4 帶負荷測試分析

母線(xiàn)差動(dòng)保護實(shí)現方式相對復雜，設計、安裝、整定過(guò)程中的疏漏如線(xiàn)接錯、極性弄反尤其是分段或母聯(lián)電流互感器的極性最易弄錯，若不能及時(shí)發(fā)現，當系統無(wú)故障或區外故障卻引發(fā)母差保護誤動(dòng)造成母線(xiàn)全停的后果是非常嚴重的。按照邏輯圖，生產(chǎn)廠(chǎng)家對程序開(kāi)發(fā)和硬件進(jìn)行改造后，必須經(jīng)過(guò)模擬區內故障可靠動(dòng)作、模擬區外故障可靠制動(dòng)的傳動(dòng)試驗和對母線(xiàn)差動(dòng)保護進(jìn)行帶負荷測試，才能正式運行。本文不討論傳動(dòng)試驗方法、過(guò)程。

帶負荷測試主要分析、判斷、檢查差動(dòng)保護電流回路極性組合的正確性和差流是否正確，對保證母差保護安全、可靠運行至關(guān)重要。

4.1檢測出線(xiàn)極性組合的正確性

將標準電流表、電壓表、相位表分別接入各二次回路，結合控制屏上的電流、有功、無(wú)功功率表數據，與BP-2A液晶顯示屏顯示的各電流的幅值和相位等數據進(jìn)行對比，核實(shí)電流互感器變比、分析判斷極性正確與否。

4.1.1 144和145分位、101、120、156、111、112、113、115斷路器掛4甲母線(xiàn);102、116、146、117、103、118斷路器掛4乙母線(xiàn)。

電流、電壓幅值檢測通過(guò)表計及母差保護顯示屏顯示數據相互對比。

角度檢測結合負荷潮流進(jìn)行。如：101線(xiàn)路向母線(xiàn)送出有功80MW、無(wú)功60Mvar，101電流互感器極性以流入母線(xiàn)為正，則其二次電壓、電流夾角φ=Arctag(60/80)=37°;母線(xiàn)向線(xiàn)路111送出有功80MW、無(wú)功60 Mvar，111電流互感器以流入母線(xiàn)為正，則其二次電壓、電流夾角φ=-Arctag(60/80)=-37°。

檢測大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差應為零。

4.1.2 144和145分位、101、120、156、111、112、113、115斷路器掛5母線(xiàn)。

進(jìn)行各支路電流幅值及相位、大差及5母線(xiàn)小差檢測。

4.1.3 144和145分位、102、116、146、117、103、118斷路器掛5母線(xiàn)。

進(jìn)行各支路電流幅值及相位、大差及5母線(xiàn)小差檢測。

4.2 分段、母聯(lián)的檢測

母聯(lián)或分段帶負荷測試必須在可能的幾種運行方式下分別進(jìn)行。

4.2.1 144合位、145分位，101掛4甲母線(xiàn)，103掛4乙母線(xiàn)。檢查大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差應為零;合上145，111掛5母線(xiàn)，檢查大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差、5母線(xiàn)小差應為零。

4.2.2 144合位、145分位，102掛4乙母線(xiàn)，111掛4甲母線(xiàn)。檢查大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差應為零;合上145，103掛5母線(xiàn)，檢查大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差、5母線(xiàn)小差應為零。

4.2.3 145合位、144分位，101掛5母線(xiàn)，103掛4乙母線(xiàn)。檢查大差、4乙母線(xiàn)小差、5母線(xiàn)小差應為零;合上144，111掛4甲母線(xiàn)，檢查大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差、5母線(xiàn)小差應為零。

4.2.4 145合位、144分位，102掛5母線(xiàn)，103掛4乙母線(xiàn)。檢查大差、4乙母線(xiàn)小差、5母線(xiàn)小差應為零;合上144，111掛4甲母線(xiàn)，檢查大差、4甲母線(xiàn)小差、4乙母線(xiàn)小差、5母線(xiàn)小差應為零。

經(jīng)過(guò)上述檢測證明設計的邏輯及編制的程序正確無(wú)誤后，將母差保護正式投入運行。

5 結束語(yǔ)

本文在深入掌握BP-2A微機母線(xiàn)差動(dòng)保護原理、實(shí)現方式的基礎上，針對主接線(xiàn)改變，設計出了雙母線(xiàn)單分段的差動(dòng)保護邏輯框圖及分段、母聯(lián)失靈及死區故障保護邏輯圖，并特別提出對各隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)及分段、母聯(lián)斷路器狀態(tài)判斷采用隔離開(kāi)關(guān)、斷路器相應輔助觸點(diǎn)，不采用相關(guān)繼電器觸點(diǎn)，介紹了帶負荷測試方法，經(jīng)過(guò)各種狀態(tài)下的測試分析，證明邏輯設計正確無(wú)誤并經(jīng)實(shí)際運行檢驗，保證了雙母線(xiàn)單分段接線(xiàn)方式下，母線(xiàn)差動(dòng)保護的安全、可靠運行。

參考文獻

1.BP-2A微機母線(xiàn)保護裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū).深圳：深圳南瑞科技有限公司，2005.

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