（安徽顺安电网建设有限公司 安徽合肥 230001）
摘要：我国电力事业的发展，220kV变电站的运行，面临着很大的压力。变电站运行期间，很容易受到外界因素的干扰，引起了母线故障。母线发生故障时，220kV变电站的继电保护装置，会发生响应的动作，提示故障信息，确保维护人员，能够快速的判断故障的原因和位置，进而维护母线的高效性，满足220kV变电站的基本需求。
关键词：220kV变电站；母线故障；继电保护
一、220kV母线保护原理
1.1母线保护产品类型
目前，母差保护在广东电网220kV母线上使用主要有如下四个厂家的产品：BP系列（深圳南瑞）、RCS-915系列（南瑞继保）、WMH-800和WMH-800A系列（许继公司）、WMZ-41和SGB750系列（国电南自）。其基本原理皆为带比率差动特性的差动保护。
1.2动作原理
基于基尔霍夫电流定律是差动保护的基本原则。当正常运行或者故障发生在保护范围外时，在理想情况下流出母线的电流与流入母线的电流相等，差电流为零；而当故障在保护范围内时，故障电流等于差动电流。考虑到电流互感器饱和或者电流互感器传动误差等因素的影响，在实际运行中，差动继电器的动作电流的整定计算需要躲开外部故障时产生的最大不平衡电流。现在的微机型母线差动保护回路有两种：一种是由除了母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路的母线大差；另外一种是由该段母线上所连接的所有支路（包含分段开关、母联开关）电流所构成的差动回路的母线小差。判断母线区外与区内故障采用母线大差比率差动，判断故障母线的选择采用母线小差比率差动。
1.3主要功能
目前母差保护能够实现如下七个功能：（1）准确区分母线区内、区外故障，区内故障时候保护可以迅速动作且出口，区外故障能够可靠制动，CT在饱和情况下能够不影响保护装置正确动作。（2）具备断路器失灵保护功能且可以与母差共出口或者单独组屏使用。（3）对母线运行状态实现实时跟踪，具备自适应性。但双母线解列运行时保护依然可以正常工作。（4）具备低电压闭锁功能。（5）具备母联充电保护、母联死区（失灵）保护以及母联过流保护功能。（6）有些型号具备母联非全相保护（用户可以自行选择是否投入该功能）。（7）当直流消失时能够发预告信号。（8）具备检测交直流口功能，电流互感器能够闭锁保护且断线恢复后能够自动解除闭锁。电压回路断线告警且断线恢复后能够自动解除告警。
二、220kV变电站母线故障的发生原因
本文围绕220kV变电站，分析母线故障的发生原因。母线运行时，比较常见的故障表现有：拒动、短路、接地与失压等。母线在220kV变电站中的运行环境非常特殊，因为变电站结构中，包含变压器、断路器、隔离开关等多项构成，所有的一次设备，均密闭到金属筒中，不连通的空间，充满SF6气体，所以母线故障以及继电保护装置的动作，就可以做为分析220kV变电站运行的基础信息。例如：某220kV变电站，连接的母线发生了接地故障，继电保护装置中的母差保护动作，在50ms左右的时间内，就完成了隔离开关的跳闸工作，母联开关的跳闸时间，在70ms，直接切除了母线上的故障，实际过程内，该母线上的故障解决后，接地故障并没有完全消失，而是转移到了临近的母线上，再次引起继电保护装置动作，跳母线上的隔离开关。母线故障经过处理后，保障了220kV变电站的安全性，在此基础上，维护人员检查了母线结构，检修了引起故障的设备、线路，做好调试工作，完善母线及变电站的运行。
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三、220kV变电站母线故障继电保护装置的动作
3.1 110kV母线动作
针对110kV母线故障，分析继电保护装置的动作。220kV变电站中，110kV母线有故障时，如是相间永久性故障，此时装置就会以差动保护的方式动作，跳开继电保护系统中的断路器，隔离并切除母线上的故障点，实际在动作保护的过程中，母线会出现失压的问题。220kV变电站中，110kV母线故障继电保护动作中，要遵循一定的保护原则，在母线故障时，必须先检查一次设备、二次设备，通过检查设备的状态，确保110kV母线体系可以达到规范的状态，再根据母线故障时继电保护装置的断开动作，恢复变电站母线结构的运行，采用全面性检修的方法，排除110kV母线中是否有遗漏的故障信息。
3.2 10kV母线动作
220kV变电站结构中的10kV母线故障，永久故障类型，继电保护装置中的断路器，其动作正常。根据10kV母线故障的表现，分析继电保护装置的动作。断路器检测到10kV母线故障时，断路器的保护动作正确，直接判断10kV母线为永久故障，检查断路器的动作状态。继电保护装置可以检测10kV母线中的过流电压，断路器正常的运行过程中，会发生分段动作，继电保护中，需配置备用的断路器，以此来提高10kV母线故障监督的水平。变电站中，10kV母线失压时，继电保护装置中的电容器，会有低压保护动作，断路器跳开，而且会在自动化的状态下，实现分段自投动作，加快动作保护的速度。10kV母线故障的继电保护装置动作中，发现故障信息后，按照10kV母线的运行，落实一次、二次设备的检查，同时隔离故障，检查10kV母线的运行过程。
3.3 220kV母线动作
220kV母线故障时，变电站系统中，主变的高压侧，朝向零序电流的方向，会有过流动作，促使母线上的断路器跳开，保护母线结构，主变到220kV变电站的母线结构中，如有故障，就会跳开主变三侧的断路器。220kV母线故障，导致10kV母线上有失压的情况，此时继电保护装置中的电容器组，启动低电压保护动作，跳开电容器的断路器，保护母线，预防失压。继电保护装置在220kV母线中的动作，可以根据母线的状态，提供分段自投动作。220kV母线故障处理时，要依照继电保护装置的动作原则，同样检查系统中的一次设备与二次设备，初期隔离母线故障，恢复断路器装置，实行供电，保障220kV变电站的正常运行，检查故障母线的电压，展开故障处理工作。
四、结束语
220kV变电站母线故障时的继电保护装置动作，速度和灵敏性逐渐提高，为变电站的运行，提供了安全保障。继电保护装置，有效控制了变电站的母线故障，充分体现继电保护的作用，确保装置动作正常，完善母线体系在220kV变电站中的运行，降低母线故障的发生机率。
参考文献：
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作者简介：
宋华铖（1991.3.11），男，安徽合肥人，汉族，本科，助理工程师，变电设计，研究方向：变电站电气设计，单位：安徽顺安电网建设有限公司。
论文作者:宋华铖
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/13
标签：母线论文; 故障论文; 变电站论文; 动作论文; 保护装置论文; 断路器论文; 继电论文; 《河南电力》2018年18期论文;