摘要：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。母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识。
关键词：220kV平安站、母差保护、双母线分列运行压板（BP-2B）、母线互联压板(BP-2B)
一、母线差动保护原理
1.1保护原理
通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护。实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定。
1.2 大小差保护范围
大差、小差：母线差动保护由母线大差动和各段母线的小差动组成。
母线“大差动”是指除母联开关和分段开关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。
某段母线的“小差”是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联开关）电流所构成的差动回路，作为故障母线选择元件。
二、保护压板功能介绍
2.1压板名称：母差保护压板
压板功能：母差保护压板为母差保护功能投退的总压板，该压板投入是母差保护动作的必要条件。
误投（漏退）风险：在母差保护电流回路变动后而未对CT极性进行带负荷测试工作前，误投该压板将可能造成母差保护误动。
误退（漏投）风险：漏投该压板将造成母差保护拒动。
2.2压板名称：母线互联压板(BP-2B)
压板功能：单母运行压板投入后，母差保护将只判大差而不判小差，发生故障后大差元件开放切除两条母线上所有设备。
误投（漏退）风险：若误投该压板，则母差保护只判大差不判小差，那么在母线正常并列运行或分裂运行时，当任一母线故障，大差元件开放，切除两条母线，从而造成非故障母线失压。
误退（漏投）风险：若漏投该压板，母差保护装置可能无法识别为单母运行方式，此时若发生故障，将造成母差保护拒动。具体分为两种情况：
情况一：母线刀闸双跨时发生故障
母线刀闸双跨时，母差装置识别到刀闸辅助接点位置后仍能判断当前为单母运行方式，此时若发生故障，则保护将按单母运行方式跳开两条母线上的所有线路开关。
情况二：母线刀闸未双跨或双跨时任一辅助接点开入无效时
这种情况下，母差装置会将当前运行方式误判为双母线并列运行，此时若发生故障，装置经小差选择及大差启动后，发出母联及故障母线上所有线路开关的跳闸命令，同时起动失灵保护。由于此时母联为死开关，装置判定为开关拒动，因此经过一定的延时后失灵保护动作，使连接至该段母线的所有其它有电源的开关跳闸，从而切除故障。
注意事项：倒母线操作前后切勿漏投漏退该压板。
2.3压板名称：双母线分列运行压板（BP-2B）
压板功能：该压板投入后，母差保护小差元件将不判母联开关CT电流。
误投（漏退）风险：该压板投入时，母差保护小差元件将不判母联CT电流，双母并列运行并误投该压板时，当任一母线故障时，两条母线的小差元件都会动作，从而切除两条母线，造成非故障母线失压。
误退（漏投）风险：当母线分裂运行时，若母联开关TWJ开入无效，且误退该压板，此时母差保护装置将无法识别分裂运行方式，此时若发生死区故障，母差保护会先切除断路器侧(非故障)母线，再切除CT侧(故障)母线，从而造成非故障母线失压。
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死区保护：若母联开关和母联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，母联开关已跳开而母联CT仍有电流，且大差元件及断路器侧小差元件不返回的情况下，死区动作经延时跳开另一条母线。对于母联开关两侧双CT接线而言，死区的范围较大。
未漏投情况下：当母线分裂运行时，若该压板投入，母差保护装置正确识别当前方式为分裂运行，此时装置将不判母联CT电流。此时若发生死区故障，则仅有I母的小差及大差动作切除I母故障，无故障母线可继续运行。
漏投风险：当母线分裂运行时，若母联开关TWJ开入无效，且误退该压板，此时母差保护装置将无法识别分裂运行方式，此时若发生死区故障，母差保护会先切除断路器侧(非故障)母线，此后启动死区保护，再切除CT侧(故障)母线，从而造成非故障母线失压。
注意事项：母联开关在分位时应投入该压板。
BP-2B母差保护装置对分裂运行即母联开关处于跳位，有两种判断方式，一、将母联开关的常开和常闭辅助接点引入装置的端子，即自动方式。若开关的常开和常闭接点不对应，装置默认为开关合，同时发开入异常告警信号。二、运行人员在母联开关断开后，投入“母线分列运行压板”，在合母联开关前，退出“母线分列运行压板”，即手动方式。（自动方式和手动方式同时投入，则手动方式优先级高，即如外部接点母联开关处于合位，此时投入该压板，则装置认为母联开关处于跳位。所以该压板在投退时需要特别注意，否则会干扰母差装置对故障的正确判断。）
设想一：在BP-2B母差保护装置中，当母联开关断开时，装置判定为母线分裂运行，而还有一种是：当母联开关断开时，有一条母线是停电（检修状态），另一条母线则是在运行的情况，此时装置判断为分裂运行是不准确的，对应的改进措施：能否在将母联开关的常开和常闭辅助接点引入装置的端子来判断的同时，引入母线电压，通过对Ⅰ母、Ⅱ母母线电压的采集，通过两种方式共同判别是否分裂运行方式。
三、故障母线选线逻辑
对于存在倒闸操作的双母线主接线，差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障判别元件；使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线区外故障与母线区内故障；当大差比率差动元件动作时，由小差比率差动元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。这样可以最大限度的减少由于刀闸辅助接点位置不对应造成的母差保护误动作。
考虑到分段母线的联络开关断开的情况发生区内故障，非故障母线有电流流出母线，影响大差比率元件的灵敏度，大差比率差动元件的制动系数可以自动调整。当母线并列运行时，大差比率制动系数与小差比率制动系数相同（可整定）；当母线处于分裂运行状态时，大差比率差动元件自动转用比率制动系数低值（也可整定）。
母线上的连接元件倒闸过程中，两条母线经刀闸相连时（母线互联）装置自动转入“母线互联方式”（非选择方式）--不进行故障母线的选择，一旦发生故障同时切除两段母线。当运行方式需要时，如母联操作回路失电，也可以投“互联压板”或设定保护控制字中的“强制母线互联”软压板，强制保护进入互联方式。
强制母线互联投入时，可以强制装置进入非选择（单母）方式，差动保护和失灵保护出口动作都不再具有选择性，同时“母线互联”告警灯亮。强制母线互联投退控制字和装置“互联运行”投退硬压板关系是或逻辑，任何一个投入，装置即进入非选择（单母）方式。
设想二：西乡巡维中心220kV平安站涉及220kV1M、2M分并列操作占平安站全年（2016年）操作任务数38％，且均为夜间操作（操作时间为一般为23:00至次日06:00之间），且运行人员到站后，仅是将双母线分列运行压板进行投退，其影响班内第二天日常工作的正常开展（主要是人员分配方面，且夜间行车有风险）。
对应改进措施：在保护控制字中设置“强制母线分裂”软压板，通过强制开入母联开关跳闸位置的方法，强制保护进入分裂运行方式。现场双母线分列运行投退硬压板与保护控制字中的“强制母线分裂”投退软压板为或逻辑，任何一个投入，装置即进入母线分裂运行方式。这样就可以实现由调度在断开母联开关后，远程通过保护控制字投入“强制母线分裂”软压板，在合上母联开关前，远程通过保护控制字退出“强制母线分裂”软压板。
此功能的实现，大大提高了工作效率，调度可以根据潮流情况及时分合环，且不用等待运行人员去操作，节省了人力物力，对于第二天站内的日常工作的开展也有极大帮助。
作者简介：
徐万里（1993-）男，广东省深圳市人，民族：汉，职称：无，学历：大学专科，研究方向：220kV变电站母线分合环分析与改进策略.
论文作者:徐万里
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：母线论文; 压板论文; 故障论文; 元件论文; 方式论文; 差动论文; 死区论文; 《电力设备》2018年第31期论文;