旁路兼母联接线方式下母差保护死区的解决方案

1、    旁路兼母联接线方式下母差保护死区的解决方案    方宾义林海源陈冉摘 要 旁路兼母联接线方式应用不多，但由于其特殊的接线方式给保护的配合带来很多新问题，特别是旁带过程中出现的死区问题，常规的母差保护根本无法解决。针对这种情况，本文分析了旁路兼母联接线方式下各种运行方式的死区情况，提出了针对性的解决方案。关键词 旁路兼母联；母差保护；死区tm7 a 2095-6363（2017）17-0187-01母线故障，对电网的影响十分重大，不但容易损坏母线上的一次设备，而且对电网的安全稳定和供电质量影响巨大。因此目前220kv母线及110kv母线大多配置有母

2、差保护，母差保护作为母线故障的主保护，不但要求其动作可靠、快速，其动作范围更应该包括母线上任何位置的故障，不允许有死区存在。但对旁路兼母联这种接线方式，目前常规的母差保护无法适用，本文分析这种特殊接线方式下，各种运行方式的母差保护动作情况，并提出死区的解决方案。1 旁路兼母联接线方式图1为旁路兼母联的特殊接线方式，虽然此种接线方式应用不多，但在各个供电公司都或多或少存在，如福州供电公司就有220kv东郊变、110kv鳌峰州变采用旁路兼母联的接线方式，接线方式的特殊，也使得常规的保护和逻辑无法适用，如果采用常规保护可能出现死区等安全隐患，下面主要分析旁路兼母联的特殊接线方式下母差保护存在的问题及

3、解决方案。2 存在的问题2.1 常规母差保护对死区的处理方法对于双母线或单母线分段，在母联（分段）单元上只安装一组ct情况下，母联（分段）ct与母联（分段）断路器之间的故障，差动保护存在死区。如图1所示的故障点，属母小差保护的区内，不属母小差保护范围，母保护动作并跳开该段母线上所有连接单元（包括母联（分段）单元）的断路器，而母保护不动作。母联（分段）断路器跳闸后，故障点继续由母各连接单元提供短路电流而无法切除，形成母差和充电保护的死区。当母线并列运行发生死区故障时，母线差动动作切除一段母线及母联（此时母联跳闸且twj=1，hwj=0），延时150ms封母联ct电流。由于母联不计入小差，此时另一

4、段母线差动动作，可提高切除死区动作速度。而当母线分列运行时（twj=1，hwj=0），由于母联电流已不计入小差，此时发生故障，保护直接跳故障母线，避免事故范围扩大。2.2 旁路兼母联时各种运行方式下的死区分析以图1所示的接线方式为例，我们来分析各种不同运行方式下，采用常规母差保护逻辑的动作情况。从图中可见旁路兼母联170的ct装设在靠段母线侧，即在1701刀闸与170开关之间。1）170开关作母联开关。当母联兼旁路开关170做母联开关使用时，即如图1所示的一次接线图上，合上1701、1702刀闸，合上170开关的运行方式。若故障点在母联170开关与母联ct之间，此时对母差保护来说，母上的差流是

5、平衡的，即母小差为0，而对母来说，由于故障电流未经过母联ct，故故障电流未计入母的差流，造成母上有差流，保护装置判断110kv 母区内故障，110kv母差保护动作跳110kv 段母线上所有开关（包括母联170开关），此时故障未消除，母差保护延时封170开关ct电流，然后110kv 段母线出现差流，110kv母差保护动作跳110kv 段母线上所有开关。这种运行方式，常规母差保护可以实现正确动作。2）110kv 段母线旁带段旁母。如图1所示如果运行方式为旁路开关170及刀闸1702、1703在合位，则此时170开关做为旁路开关使用，为110kv 段母线旁带段旁母运行。若在旁路170开关与ct之间故

6、障，母差保护判110kv 母故障跳开旁路开关170及110kv 母上其他开关，跳开170开关后，段旁母失压，故障点隔离，即常规母差保护能够满足正确动作要求。3）110kv 段母线旁带段旁母。如图1所示，如果运行方式为旁路开关170及刀闸1701、1704在合位，则此时170开关做为旁路开关使用，为110kv 段母线旁带段旁母运行。若在旁路170开关与ct之间发生故障，对110kv母差保护来说，由于ct靠近110kv 母侧，故障时110kv 段母线的电流仍然平衡，属区外故障，110kv母差保护无法动作跳闸。而旁路保护即使动作跳开170开关，但故障点未隔离，因此故障未切除。即此时170旁路保护及1

7、10kv母差保护均无法切除该故障。3 解决方案针对110kv 段母线旁带段旁母时，母差保护无法正确动作的情况提出如下解决思路。当110kv 段母线旁带段旁母，段旁母带线路运行时，此时旁路保护感受到故障电流会动作跳开旁路开关170，如果将旁路保护跳闸动作的接点开入给母差保护，由母差保护封母联ct从而使母差保护动作跳开相应开关，则可以有效切除故障。当110kv 段母线旁带段旁母，段旁母带#2主变110kv侧运行时，此时在ct与170开关间发生故障，故障点在#2主变保护的差动范围内，#2主变差动保护跳开170开关，如果将#2主变差动保护跳闸动作的接点开入给母差保护，由母差保护封母联ct从而使母差保护

8、动作跳开相应开关，则可以有效切除故障。根据以上分析，增加旁路保护与#2主变差动保护跳闸出口接点作为开入量。在母差保护屏上增加两块压板，分别对应旁路保护跳闸开入与#2主变差动保护跳闸开入。同时，在#2主变保护屏及170旁路保护屏上增加相应的跳闸出口启动压板。在110kv 段母线旁带段旁母时，当外部闭锁开入（旁路保护动作或#2主变差动保护动作）时，母差保护延时150ms之后封母联电流，其展宽500ms，500ms后随外部节点返回而返回，当外部闭锁开入（旁路保护动作或#2主变差动保护动作）长期开入时，不封母联电流进行开入异常告警。4 结论母联兼旁路的接线方式比较复杂，在一些特殊的运行方式，常规的母差保护会出现死区的情况，因此，需要针对这些特殊的情况给出解决方案，本文提出的解决方案，现场施工比较简单，目前已应用到现场。参考文献1江苏省电力公司.电力系统继电保护原理与实用技术m.北京：中国电力出版社，2006.2南京南瑞繼保电气有限公司.rcs-915ab型微机母线保护装置技术和使用说明书.3深圳南瑞科技有限公司.bp-2cs微机母线