（山东核电有限公司 烟台 265116）
摘要：一次通流法在差动保护CT极性、接线检查等方面有广泛的应用，本文结合山东核电一期工程中压SEL-587Z高阻抗保护装置的特性，使用一次通流法对母线高阻抗差动保护装置进行调试，模拟实际故障情况下的保护动作，完成装置调试。
关键词：中压；高阻抗；母线差动；一次通流；调试
1.概述
山东核电一期工程中压配电系统电压等级为10.5kV，中压系统使用ABB UniGear ZS1型开关柜。中压母线的主保护为SEL-587Z高阻抗母线差动保护装置。
SEL-587Z作为母线的主保护，在母线发生区内故障时，迅速断开母线的进线及馈线断路器，防止事故扩大。保护动作的同时可以通过装置的相应接点输出，向电站PLS系统上传跳闸信号，通知主控室现场发生母线故障。
一次通流法被广泛应用于差动保护CT极性、变比、接线检查中。调试过程中根据开关柜及保护装置特点，我们使用一次通流法进行CT极性检查及装置校验。
2.装置简介
SEL-587Z保护装置是基于高阻抗原理的差动保护装置。装置包括三个分相的高阻抗差动元件（87A、87B、87C），三个独立的过电流保护元件，四个可编程的输出接点（OUT1、OUT2、OUT3、OUT4），一个报警输出接点（ALARM）等。差动保护元件根据电压来设置，更有利于设备定值设定。保护装置内置电阻R=2000Ω。
保护装置使用可编程的逻辑输出，设置逻辑如下：
跳闸逻辑1：TRIP1=87A1+87B1+87C1
跳闸逻辑2：TRIP2=87A2+87B2+87C2
逻辑出口：OUT1/OUT2/OUT4=TRIP1+TRIP2
OUT3=!（TRIP1+TRIP2）
注：以上公式中“+”表示逻辑门“或”，“!”表示逻辑门“非”
由逻辑式可得，任意一个保护元件触发，均可导致逻辑出口OUT1/OUT2/OUT4由0置1，作为跳闸出口输出。而OUT3则由1置0，可作为报警出口输出。
3.调试方法
本文简化母线负荷，如图1所示，假设间隔1为进线间隔，间隔2、间隔3为负荷间隔，CT极性如图所示。假设保护装置动作电压定值为504V（高阻两侧电压），CT变比3000：1。
图1：高阻抗母差保护典型接线图
3.1CT极性检查
现场试验时，首先使用点极性法确认一组CT极性与设计图纸一致。由于CT位于中压开关柜内部，且母线负荷间隔较多，部分CT需拆除开关柜盖板，打开封装在开关柜内部的CT，工作量大且只能检查CT极性正确，差动回路不能得到验证。
以图2为例进行通流试验检查极性。将间隔2的A/B两相短接，将开关推入工作位，闭合开关，在间隔1使用电流发生器（现场使用CB-832大电流发生器，施加100A电流），从A相加入电流，B相流回。
使用上述通流方式，一次侧通入100A电流后，二次侧会感应的电流0.033A，在使用点极性确认间隔1的CT极性后，若其他间隔CT极性出现错误，产生的差流应为0.066A，此时差动元件的电压值U=Id*R=132V。若87A/87B的采样值为0，则可以证明CT极性正确；若出现132V左右的电压，表示CT的极性出现问题，需要进行调整。
试验时禁用B相差动保护元件87B1/87B2，防止B相跳闸干扰A相试验。使用大电流发生器持续增大电流，直至保护装置动作，装置录波如图4所示。
根据事件记录，A/B相均产生了差动电流，87A在第4.938个周波处动作，此时的87A的幅值为506.725V。二次侧差动电流Id0.2534A，一次侧差流Id=3000* Id=760.1A，可知大电流发生器产生的电流大小为380A左右，使用CB-832大电路发生器可以正常输出。
3.3改进措施
现场调试中，虽然380A左右的电流输出难度不大，但是考虑到一次侧短接线与母排之间的接触电阻，大电流容易产生较大的发热量，长期输出可能存在一定的安全隐患。因此尽量降低一次侧电流，同时增加二次侧差流，更有利于试验进行。
分析通流试验事件记录，可以在故障波形中发现，87A的幅值87AMag与87B的幅值87BMag大小大致相同，相角存在大约180°的角度差（如图4所示）。仍采用上述通流方式，调整CT二次侧的接线，使87A、87B的相角一致，并将其叠加在A相上，此时施加在一次侧的电流只要原来的一半就可使二次侧差流倍增。也就是一次侧通流仅需190A左右。调整CT极性及二次接线后的原理图如图5所示。
调整后的通流方案进一步降低了一次侧的电流，可以降低电流发生器的输出能力、减小短接线的截面积以改善导线及接触面的发热。
3.4试验注意事项
通流试验开始前，需注意提前检查CT二次回路无开路，防止因CT二次开路在通流过程中产生高电压，危及设备及人身安全。若需调整CT二次侧接线，需做好拆接线记录。投入保护压板及试验压板。
试验过程中，若电流较大，可选择短时输出，防止大电流持续输出。持续观察短接线及接触面的温度，注意大电流发生器的输出情况；试验中若出现非预期情况，立即断开电流源。
试验后，注意根据拆接线记录恢复CT二次回路接线，并检查回路无开路。解除一次侧的短接线，恢复系统状态。
4.总结
相较于一般的点极性法，使用一次通流法检查中压开关柜CT及二次接线，在检查极性的同时，每个间隔的差动二次回路也得到了验证，更加可靠。
校验高阻抗差动保护元件时，若二次回路容量较小，可以直接使用继电保护校验仪输出保护动作值，模拟保护动作；若二次回路容量大于保护校验仪输出能力，使用本文提出的一次通流法，调整差动CT的二次侧接线，可以尽可能的降低一次侧通入的电流，并模拟实际故障工况下的保护元件的实际动作情况，具有良好的借鉴意义。
综合文中SEL-587Z的调试过程，一次通流法可以作为高阻抗差动保护装置调试的一种选择。
参考文献：
[1]电力系统继电保护实用技术问答（第二版），北京：中国电力出版社，1999.11
[2]发电厂电气部分（第三版），北京：中国电力出版社，2004.9
论文作者:相辉,李泽方,李忠全
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：通流论文; 电流论文; 极性论文; 接线论文; 母线论文; 阻抗论文; 差动论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;