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摘要：比较了BP-2B，WMH-800，WMZ-41，RCS-915，CSC-150，SGB750等几种供电公司常用的的微机母线保护装置的原理和解决死区故障等问题的不同方法，详细分析了不同型号母线保护在死区故障试验的异同点和需要注意的细节问题。
关键词：不同母差保护；母联死区；保护原理
目前，微机母线保护在电力系统中得到了比较广泛的应用。在母联断路器与母联CT之间的地方，人们称它为死区。在现有的母线保护装置中，母线故障和死区故障时都有相类似的保护原理，其中使用最多最成熟的原理是带比率制动的差动保护原理，本文将就母线保护的原理进行探讨。
1母线保护的基本原理介绍
1.1母线差动保护原理
母线差动保护的动作原理是建立在基尔霍夫电流定律的基础之上的。把母线视为一个节点，在正常运行和外部故障时流入母线电流之和为0，而内部短路时为总短路电流。这是理想的情况，实际中，因电流互感器有误差，在外部短路时存在不平衡电流，所以差动保护的启动电流必须躲过最大不平衡电流才能保证选择性。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。大差是指除母联外所有支路电流构成的差动回路。小差是指该段母线上所连接的所有路（包括母联）电流所构成的差动回路。大差作为小差的起动元件，用以区分母线区内外故障，小差为故障母线的选择元件。南京南瑞的BP-2B的差动元件由分相复式比率差动判据与分相突变量复式比率差动判据构成。动作方程为：
WMH-41和WMH-800的2.0及以下版本均只采用了如式（1}和（2）中所示的动作原理，对故障的处理比较单薄，所以近年来南自又推出了SGB750母差，许继对其WMH-800母差也进行了较大的改进。RCS-915系列母差、CSC-150，SGB750和WMH-804的2.4以上版本中，母线差动保护除设置比率制动差动保护外。还设置了突变量保护。RCS-915系列母差设有电压工频变化量启动元件和工频变化量比例差动元件。CSC-150母差采用的是分相式快速虚拟比相式电流突变量保护，将所有电流正突变量之和虚拟成流入电流，所有电流负突变量之和虚拟成流出电流，根据区内故障流入、流出母线的电流不相等来判断故障区域。SGB750母差主保护设有电流变化量差动保护。WMH-800的2.0以上版本母差采用突变量比率差动保护。SGB7S4母差和wMH-800的2.0以上版本母差的突变量差动保护的动作方程均为：
1.2母联断路器与TA之间的死区故障
对于双母线或单母分段系统，在母联单元上只安装一组电流互感器，当故障发生在母联断路器和电流互感器之间时，依靠各类母差保护的动作原理不能有效切除故障，如图1中的F点发生故障时，对B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I母上的连接元件及母联断路器，但故障仍不能切除。因此在母联断路器与母联TA之间发生故障。对母差保护来说.就意味着存在死区故障。
图1母差保护动作原理图
在图1中的F点发生故障时，I母差动保护动作，跳开I母所有断路器后，母联开入而母联仍有电流，且此时大差、I母差动动作均不返回。经延时（躲母联断路器跳闸时间）跳开Ⅱ母断路器。以图中F点故障来说明，当I母小差、B母小差及大差同时动作时，母联断路器TA，TA流过的电流同向，先瞬时跳开母联断路器，母联断路器在分闸位置将母联电流从两小差中退出，II母小差动作，延时150ms切除且母上的连接元件（I50ms是为了保证在母联断路器跳闸后进人程序。南瑞公司的BP-2B保护中母联死区保护的原理是当母联开关分位时，延时50ms封母联电流，即母联电流不计入小差。这样对于母线并列运行发生死区故障而言，再考虑主接点与辅助接点之间的先后时序（（50ms），即可封母联TA。这样可以提高切除死区故障的动作速度。母联分裂运行时，死区点如发生故障，由于母联TA已被封闭，所以保护可以直接跳故障母线，避免了故障切除范围的扩大WMZ-41A，WMH-800，CSC-150，RCS-915，SGB750保护母联开关合位死区故障时，延时后大差未返回，母联TA仍有故障电流，则启动母联死区保护。母联分列时，母联电流不计入I母、II母小差电流则可将故障母线判为区内故障而正确迅速动作，非故障母线判为区外故障可靠不动作。
2实例分析母联死区保护中的问题
某水利工程中双CT没有像常规双CT配置，将两个CT交叉装设在母联断路器两侧，虽然存在一定死区，但是通过先跳开一段母线和母联断路器，再判断母联开关是否有电流，启动死区保护跳开另一条母线能够快速切除死区故障，是能够保证死区发生故障保护可靠动作的。同时，将两个CT布置在同一侧，能够降低1/2发生在CT与母联断路器之间的故障几率，所以因此造成的两条母线同时停电的几率也大大降低，有效地提高了系统供电的可靠性，这同样也是可取的。但也不难发现，彭水电厂死区保护在死区发生故障时，仍不可避免地先跳开健全母线，然后跳开故障母线，还是造成了两条母线同时停电的情况，这对于电网、厂用电的供电可靠性是不利的。与此同时，在TA1与TA2之间发生故障时，Ⅰ、Ⅱ母小差可能同时动作，也会造成两条母线停电。
3 微机母线保护的母联死区保护的试验方法及注意事项
3.1确定保护版本
微机母线保护日前正处于不断完善和发展的过程中，版本较多。不同的工程可能对保护提出一些特殊的要求，因此，调试前首先需要确认实际保护型号及其的版本情况、动作原理。
3.2死区故障保护的压板
在试验中还要注意与死区保护有关的压板，BP-2B中有母联分列压板，当此压板投入，小差计算时即封母联电流。
结束语
总之，由于母线差动保护动作，母联断路器都是必须要断开的，那么可以在大差保护启动时，先无时限的跳开母联断路器，此时母联电流退出Ⅰ、Ⅱ母小差电流回路，若母联断路器跳开后，母联断路器无电流流过，则可以判断故障点在Ⅱ母，可延时（延时可以按母联断路器跳闸时间整定）跳开运行于Ⅱ母所有断路器；若母联断路器跳开后，母联断路器仍有电流流过，则可以判断故障点在TA2与母联断路器之间即死区处，Ⅱ母小差随即复归，但大差与Ⅰ母小差比例差动元件将持续动作，经一延时（延时可以按母联断路器跳闸时间整定）可以跳开运行于Ⅰ母所有断路器，这样即使故障发生在死区，保护将可以有选择性的切除故障，能够有效降低两段母线停电的几率。
参考文献
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论文作者:赵玉印
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/26
标签：母线论文; 死区论文; 故障论文; 断路器论文; 电流论文; 差动论文; 动作论文; 《电力设备》2017年第28期论文;