对双母线微机母线差动保护装置的分析与故障处理

２Ｑ１　Ｑ：Ｑ　（工）　Ｃｈｉｎａ　ＮｅＷ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ８　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　高新技术　对双母线微机母线差动保护装置的　分析与故障处理　丁强强　（湖南省电力公司怀化辰溪电力局，湖南怀化４１９５００）　摘要：随着我国电力系统的快速发展，电网电压等级不断升高，对母线保护的快速性、灵敏性、选择性的要求也越来越高。　一直以来，国内外对母线保护的原理和方法都进行着分析和研究，本文就母线保护的构成原理和微机母线保护所采用的原　理进行简要的阐述，对微机母线保护在不同的主接线方式中的应用进行了详细的应用分析。　关键词：微机母线；差动保护；保护原理；故障处理　中图分类号：ＴＭ７７　文献标识码：Ａ　随着科技的不断发展，微机母线保　把母线视为一个节点，比较各支路电流　构成Ｉ母小差动；Ⅱ母所属的出线Ｌ３、Ｌ４　护也被大量应用，其种类越来越多，但是　瞬时值的正、负，即相位。为提高保护灵　及继电器ＫＤ２与母联ＱＦ５构成Ⅱ母的小　其应用的主要原理还是没有太多的变　敏度，采用综合判据。　差动。大差动用来判断全站是否存在母　化，大多还是采用完全电流差动原理构　目前在市局的２２０千伏等级变电站　线短路，而小差动则用来判断故障在哪　成的母线差动保护。母线差动保护为分　的母线上都已配置了双重微机母线差动　段母线。　相式比率差动，分别由各自的ＣＰＵ板完　保护来作为母线的主保护。虽然微机母　２、差动保护功能调适　成保护逻辑判别和跳闸出口。差动回路　线保护的构成比较复杂，但其基本工作　２．１模拟母线区外故障。条件：不加　包括母线大差回路和各段母线小差回　原理仍然可以用普通继电器构成的母线　母线电压，使“差动开放”灯亮。任选同一　路，母线大差为除母联或分段开关以外　保护进行描述。其接线原理如图１所示。　条母线上的两个变比相同的元件，在这　的所有支路电流构成的差动回路，某段　根据图１分析，电流差动保护原理　两个元件的电流回路里同时加人单相电　母线小差为该段母线上所连接的所有支　接线图由三组组成。第一组由Ｌ１、　路（包括母联或分段）电流构成的差动回　Ｌ２、母联及差动继电器ＫＤ１组成；　路，大差用于判断母线区内或区外故障，　第二组由Ｌ３、Ｉ４、母联及差动继电　小差用于选择故障母线。只要母线连接　器ＫＤ２组成；第三组由所有线路、　支路数量不变，大差回路电流不受母线　母联及差动继电器ＫＤ３组成，作　运行方式变化的影响，而小差回路电流　为整个保护起动元件。Ｉ和Ⅱ母　则要根据各支路刀闸位置进行实时分　线各接二回出线（ＱＦ１、ＱＦ２和　配。　ＱＦ３、ＱＦ４），母联ＱＦ５合上。ＫＤ１、　１、双母线同时运行时的母线保护原　ＫＤ２分别为Ｉ母和Ⅱ母的小差动　理　继电器，ＫＤ３为大差动继电器。其　在电厂以及变电所需要的高压母线　中全部出线的ＴＡ二次回路（即　上，为了提高供电可靠性，一般采用双母　Ｌ１一Ｌ４）与大差动继电器ＫＤ３构　线运行的方式。母线差动保护的动作原　成大差动回路；Ｉ母所属的出线　理建立在基尔霍夫电流定律的基础上，　ＩＪｌ、Ｌ２及继电器ＫＤ１与母联ＱＦ５　图１双母线同时运行时元件固定连接的　电流差动保护原理接线图　２．２允许最大的输入信号强度　确定了该雷达系统的最小可检测信　结语　雷达系统接收的最大信号　小于　号和允许最大的输入信号强度，可设置合　动态范围是雷达接收机的关键性指　一，保证以　输入时，接收机系统工作　适的自动增益控制电路，保证雷达接收机　标，接收机动态范围不满足雷达系统实际　线性区内。　正常工作。通用ＡＧＣ逻辑控制框图如图４　应用的需要，引起雷达跟踪目标误差振　３自动增益控制ＡＧＣ　所示，在图４中　为中频输入信号，Ｐ　荡，造成跟踪目标的不稳定。从系统应用　在雷达设计中，为了保证接收机系统　为中频输出信号，Ａ　Ｇｃ为自动增益控制信　的角度，分析雷达接收系统动态范围，即　的正常工作，需要增大接收机的动态范　号。　接收机接收的可检测最小信号和允许输　围，这就需要增益控制电路。　ＡＧＣ控制电路由峰值检波器和低通　入的最大信号，通过设计自动增益控制电　滤波器组成。接收机输出的视频脉冲信　路设置满足要求的系统动态范围。　号，经峰值检波，再由低通滤波器滤出低　参考文献　频部分，得出ＡＧＣ控制信号，它输入到中　［１】丁鹭飞，耿富录著．雷达原理．［Ｍ】西安电　频放大器就起到增益自动控制作用。当输　子科技大学出版社．２００２．　入信号增大时，视频放大器输出随之增　【２】戈稳著．雷达接收机技术．【Ｍ】电子工业　大，引起自动增益控制增大，引起中频放　出版社．２００２．　大器的增益降低。反之，当输入信号减小　时，中频放大器的增益增大。保证无论输　入信号的强弱，经ＡＧＣ放大后能得到基　图４通用ＡＧＣ逻辑控制框图　本稳定的输出信号。　一４一　中国新技术新产品　Ｑ１　：Ｑ３（工）　高新技术　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｌ１　Ｌ已　Ｌｊ　Ｌ县　ｌ　ｌ　Ｋ口Ｌ厂］　　∈　：１　ｆ　ｊ　一　ｌｌＪ　；　厂　Ｋ４　ＯＦ２　Ｋ厂］　　Ｄ３　Ｕ　０ｆ５　ｌ　Ｊ　）＞——ｌ口．＿　『　ｒ］　ＤＦ牟　（　ｌ　］ｒ　Ｔ　Ｕ　Ｌ３　Ｌ４　图２＂３元件固定连接保护区外短路　－图５固定连接破坏。内部短路　ＬＬ　Ｌ己　动开放”灯亮。任选一条母线　密切关系，为了下面表述的方便，我们用　上的一个元件，合上该元件　表示Ｎ单元Ｉ母刀闸位置，用表示Ｎ单　的Ｉ母隔离开关及Ⅱ母隔离　元Ⅱ母刀闸位置，其值为０或１（０表示　开关。在该元件的电流回路　刀闸分，１表示刀闸合），用表示母联的运　中施加单相电流，电流值大　行状态，其值为０或１（０表示母联分，１　于差动门槛定值；母线差动　表示母联合），用表示Ｎ单元的电流数字　保护应瞬时动作，切除母联　量，表示母联的电流数字量，表示Ｎ单元　及母线上所有的支路元件，　的动作情况（０表示动作，１表示不动　Ｉ母、Ⅱ母差动动作信号灯　作）。分别表示Ｉ母和Ⅱ母的故障情况（０　点亮。　表示不故障，ｌ表示故障），出线单元在这　２．４复合电压闭锁在Ｉ　里我们把它都看成可倒单元。　母Ｐｌ＇二次回路中。任选该段　３．２双母线接线方式　母线上的一个元件，在其电　双母线接线方式是比较常见的一次　图３内部短路　流回路中加载单相电流，电　接线方式。也是一种比较典型的一次接　流值大于差动门槛定值，此　线方式。在微机母线保护中，对正常的出　时Ｉ段母线差动保护不会动　线单元通过刀闸辅助接点的判断来确定　Ｌ］　Ｌ己　Ｉ　／　：Ｋ　３　ＫＤ３　作。若电压回路中不加电压，　本单元的电流处于哪一差动回路，出口　ｎ　也就是说只要在母线失压的　回路也是通过刀闸辅助接点来判断是否　∈　ｆ　｛　Ｉ！＋｝　　ＩＴ＝二　情况下，便满足了差动保护　处在故障母线。在双母线中，母联是特殊　开放的先题条件。　单元，通过对母联电流互感器的极性的　ｊ　ｌ　ｌ　口Ｆ２：　【　｝ｆ　Ｋｒ　厂口＿］３　　２．５　ＣＴ断线告警及闭锁　特殊约定，母联可以作为Ｉ母的单元也　—Ｕ　口Ｆ５　差动保护。在两段母线ＰＴ二　可以作为Ⅱ母的单元。假定母联极性与　・次回路加载正常三相对称电　Ⅱ母单元极性相同，我们可以通过一定　▲一　ｊ　ｌ　‘　日Ｆ斗　压，任选一段母线上的一个　的表达式来表示电流回路电流和出口回　元件在其电流回路中加载单　路的动作逻辑。　｛ｒ　Ｉ　　｛　］，　Ｋ厂０＿］己　　相电流，电流值大于ＣＴ断线　结语　门槛值，大于差动门槛定值。　为保证电力变压器等重要电力元件　ｆ　Ｕ　母线差动保护不会动作，经　的安全稳定运行，保证快速切除故障，怀　Ｌ　３　Ｌ４　延时，装置报“ＣＴ断线告警”　化电网２２０ＫＶ母线装设了母差保护，随　图４固定连接破坏。且外部短路　信号，保持加载电流不变，将　着大容量变压器在电网中逐步推广，流　母线电压降至０Ｖ，此时母线　变变比的更新要求迫切，应用能够灵活　流（同一相），电流大小相等（Ｉ－１０Ａ）方向　差动保护还是不会动作。　调整流变变比不一致的微机母差保护势　相反。此时观察面板显示中：这条母线的　根据上图２～图５可知：（１）固定连　在必行。　大差电流和小差电流应等于零。这条母　接未破坏，区外短路故障时，保护不起　参考文献　线差动保护不应动作。　动；内部故障时保护动作具有选择性；　［１］周晓龙，王攀峰，田盈等．浅谈双母双分　２．２模拟母线区内故障。条件：不加　（２）固定连接破坏，外部短路故障时，保　段母线保护配置中的若干问题『Ｊ１．继电器，　母线电压，使“差动开放”灯亮。任选一　护不会误动；（３）固定连接破坏，且内部　２００４，３２（８）．　段母线上的一个元件，在该元件的电流　发生短路故障时，保护将失去选择性。　【２］李营．分布式微机母线保护的研究［Ｄ】．华　回路中施加任意相电流，电流值大于差　３、微机母线保护在不同主接线方式　北电力大学．２０００．　动门槛定值时；母线差动保护应瞬时动　下实现方案　【３】柳润．变压器差动保护原理及装置的研　作，切除母联及该元件所在母线上的所　３．１差动回路及出口逻辑表示方法　究　１．华中科技大学．２００４．　有元件，母线差动动作信号灯亮。　的假设　２．３模拟双母线倒闸操作过程中母　在微机母线保护差动回路的计算和　线区内故障。条件：不加母线电压，使“差　出口回路的动作逻辑都与刀闸位置有着　中国新技术新产品　一５一