双母接线中母联死区故障时母差保护动作分析

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1、双母接线中母联死区故障时母差保护动作分析（广东电网公司阳江供电局变电部）摘要：木文主要讲述了母线故障存在于母联断路器与CT间的死区时，对220kV母联断路器只在一侧装设一组CT的现状，分析了母线差动保护的常规动作逻辑及其存在问题；还比较了220kV母联单CT与母联双CT的区别，证明了母联双CT的配置能够很好地弥补母联单CT时间上的劣势，这为防止事故的扩大化打下了良好的基础。关键词：母线差动保护母联断路器死区故障1引言母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施，它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害。而母线差动保护是母线保护装置最常见也是最典型的保护，因母线其连接元件

2、多，操作难度及操作工作量大，对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求。基于一次设备的客观实在性，运行人员需对母线故障情况下所带来的危害有一个直接的较全面的感性认识，运行人员在现场值班过程中遇到母联断路器死区故障的几率很少，因此分析和处理这类故障的经验不足。木文将详细介绍母联断路器死区故障母差保护的动作行为，为运行人员处理这类型的事故提供参考。2母线差动保护原理2.1大差保护和小差保护在双母线接线方式的母线保护中，一般设有大差保护和小差保护。母线大差是指除母联断路器和分段断路器外所有支路电流所构成的差动回路，用于判别母线区内和区外故障。母线小差是指该段母线上所连接的所有

3、支路（包括母联和分段断路器）电流所构成的差动回路，作为故障母线选择元件。大差与小差各有特点，即大差的差动保护范围涵盖各段母线，大多数情况下不受运行方式的控制；小差则受当吋的运行方式控制，但差动保护范围只是相应的一段母线，具有选择性。2.2母线差动保护范围大差（紫色框所示）：∑l母线=0，即11+12-13-14=0I母小差（蓝色框所示）:∑lI母=0，即11+12-10=0II母小差（绿色框所示）:∑III母=0，即-13-14+10=02.3母线差动保护动作情况区内故障：大差（紫色框所示）:∑l母线≠0，即Il+I2+I3+I4&

4、ne；o,大差起动I母小差（蓝色框所示）:∑lI母≠0，即ll+l2+IO≠O,I母小差起动跳I母II母小差（绿色框所示）:∑III母=0，即13+14-10=0,II母小差不起动区外故障：大差（紫色框所示）:∑l母线=0，即11-12+13+14=0大差不启动2.4小结综上所述，故障母线选择逻辑：母差动作后经死区保护延吋后检测母联断路器位置，若母联处于跳位，II母联CT仍冇电流并人于定值吋，母联电流不再计算入差动保护，从而破坏另外那条母线的电流平衡，且大差元件及断路器侧小差元件不返冋的情况下，使该母差动动作，延吋跳开另一条母线，最终

5、切除故障。3死区保护原理及现状死区保护：母线并列运行吋，当故障发生在母联和母联CT间时，母联和母联断路器侧母线跳闸都无法切除故障，大差电流元件不返冋，母联CT侧母线的小差元件也不会动作，这种情况为死区故障。0前，220kV变电站通常采用双母线的主接线方式，母联断路器只在一侧装设一组CT。若母联断路器和母联CT之间发生故障。断路器侧母线跳开后故障仍然存在，正好处于CT侧母线小差的死区，为提高保护动作速度，通常设置母联死区保护。在差动保护发母线跳令后，母联断路器己跳开而母联CT仍奋电流，且大差元件及断路器侧小差元件不返冋的情况下，死区动作经延吋跳开另一条母线。虽然死区故障发

6、生的概率很小，但随着电网的日趋复杂，电力系统的稳定可靠运行变得愈加重要，一旦死区发生故障不能及吋切除，或者不能准确切除,相对来说对系统的稳定运行将影响更大。4双母线母联单CT时的保护原理220kV变电站双母线系统母联断路器一般只安装一组CT,当故障发生在母联断路器和CT之间时，依靠母差保护的动作原理不能奋效切除故障，如图5.1中的g点发生故障吋，对n母差动保护来说判为外部故障，n母差动保护不会动作，此时由I母差动保护动作跳开母联断路器及I母上的连接元件，但故障仍不能切除。因此在母联断路器与母联CT之间发生故障，对母差保护来说，就意味着存在死区故障。图5.1母联单CT死区

7、故障示意图G点发生死区故障吋，理想情况是同吋切除母联断路器、I母上和II母上所冇间瞞的断路器，但是现在却先切除I母，经过整定的延吋后切除了II母上所有间隔的断路器，这就不能迅速隔离故障，因此旮可能扩大事故范围，这是母联单CT死区故障保护的最大缺点。5双母线母联双CT吋的保护原理在母联断路器两侧各安装一组CT，如图5.2所示。.其中CT1接入I母小差，而CT2接入II母小差，H(I)点发生故障，即为死区故障。动作逻辑为：根据差动保护原理可知，对于I母和II母差动保护来说均为内部故障，I、II母差动保护动作，瞬吋跳开I、II母上的连接元件及母