ＲＣＳ－９１５Ａ型微機母線保護應用中應注意的問題

摘要：介紹RCS-915A型微機母線保護的主要功能、保護配置、工作原理，通過分析母聯開關位置量在RCS-915A型保護中所起的作用、MNP-1型模擬盤原理、母線電壓的切換選擇。結合玉林電網的具體情況，提出了RCS-915A型微機保護在各變電站的現場應用中的有關注意事項。

關鍵詞：微機保護；保護配置；注意事項

中圖分類號：TP29文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）10-0244-02

隨著科學技術的發展，我國電網的自動化水平不斷提高，微機保護作為綜合自動化的一個重要組成部分，它采用了現代計算機技術和通信技術，一方面可改變傳統的二次設備模式、簡化系統、信息共享、減少電纜、減少占地面積、降低造價；另一方面較好地適應無人值班站的發展，達到減人增效、提高運行可靠性的目的，采用微機保護已成為電網運行管理現代化的趨勢。

1RCS-915A型微機母線保護裝置介紹

1.1保護適用范圍

適用于各種電壓等級的單母線、雙母線、雙母線帶旁路等各種主接線方式，母線上允許所接的線路與元件數最多為21個(包括母聯)。

1.2保護配置

保護裝置設有母線差動保護、母聯充電保護、母聯死區保護、母聯失靈保護、母聯過流保護、母聯非全相保護、斷路器失靈保護等功能。

1.3硬件配置

保護裝置的核心部分采用MORTOROLA公司的32位單片微處理器MC68332，主要完成保護的出口邏輯及后臺功能，保護運算采用A/D公司的高速數字信號處理（DSP）芯片，使保護裝置的數據處理能力大大增強。裝置采樣率為每周波24點，在故障全過程對所有保護算法進行并行實時計算，使得裝置具有很高的固有可靠性及安全性。

輸入電流、電壓首先經隔離互感器傳變到二次側，變換為弱電壓信號后，分別進入CPU板和管理板。CPU板主要完成保護的邏輯及跳閘出口功能，同時完成事件記錄及打印、保護部分的后臺通訊及與面板CPU的通訊；管理板內設總起動元件，起動后開放出口繼電器的正電源，另外管理板還具有完整的故障錄波功能。

2RCS-915A型微機母線保護在現場所取母聯開關位置量時應注意的問題

2.1母聯開關位置量在RCS-915A型微機母線保護中所起的作用

2.1.1確定比率差動的比率制動系數的高、低兩個定值

母差保護由比率差動元件構成，差動回路包括母線大差回路和各段母線的小差回路。母線大差是指除母聯外所有支路電流所構成的差動回路。某段母線的小差是指該段母線上所連接的所有支路（包括母聯）電流所構成的差動回路。母線大差比率差動用于判別母線區內外故障，小差比率差動用于區內故障母線的選擇。

為防止在母聯開關斷開的情況下，弱電源側母線發生故障時大差比率差動元件的靈敏度不夠，大差比率差動元件的比率制動系數有高低兩個定值。當母聯開關處于合位時即TWJ=“0”時大差比率差動元件采用比率制動系數高值，當母聯開關處于分位時即TWJ=“1”時大差比率差動元件自動取比率制動系數低值。

2.1.2確定充電保護的動作

當利用母聯斷路器對其中一段母線進行充電試驗時，母線保護將對母聯開關位置量進行判斷，即TWJ位置開入由“1”變為“0”，或TWJ=“1”時母聯由無電流變為有電流則母聯充電保護開放300mS。邏輯框圖如下：(母聯TWJ為三相常開接點串聯)

2.1.3母聯死區保護邏輯判斷

母聯電流互感器至母聯開關之間的范圍為母聯死區。母聯開關位置量在RCS-915A母聯死區保護中相當重要。若母線分列運行，母聯開關在跳位時，發生死區故障，如母聯開關位置量開入出錯，即母線保護判斷為母聯合位，可能導致保護將母線全切除。

2.2現場對母聯開關位置量引入問題的考慮

通過對母聯開關位置量在RCS-915A型母線保護中所起作用的分析可看出，母聯開關位置量開入的正確與否直接影響到母線保護的動作邏輯。在我局長望變220kV母線保護更改工程設計時，按裝置要求，母聯開關位置量的引入可采用取母聯開關位置輔助接點或母聯開關位置繼電器的接點。取母聯開關位置輔助接點可直接反映開關的實際位置，但此回路發生異常時，值班人員不易發現；取母聯開關位置繼電器的接點雖然是間接反映母聯開關的位置，但優點在于回路有異常時可通過母聯開關的信號回路較為直觀地發現。通過以上的分析及現場接線的方便，設計人員采用了取母聯開關跳閘位置繼電器的常開接點作為母線保護中母聯開關位置量的開入，如圖三：

為使母線保護母聯開關位置量開入符合現場實際，并且在母聯開關檢修時不造成保護的誤動或拒動，我局繼電保護人員在長望變、平坡變母線保護屏上增加了“母聯檢修投入”壓板。此壓板的功能在于：當其投入時強制對母線保護進行母聯開關位置量的開入，即TWJ反應始終為“1”。此壓板的作用主要是：母聯開關檢修或對其傳動試驗時，不會影響微機母線保護的運行。因為當母聯開關檢修或對其傳動試驗時母聯開關可能進行分合，其位置反映并不代表它在運行狀態，此時母線保護并未退出運行，所采集的母聯開關的位置量可能會造成錯誤的邏輯判斷，一旦發生母線故障，母線保護就有誤動或拒動的可能，所以增加此壓板。要求運行人員：只要母聯開關在斷開位置(包括母聯在檢修狀態)，應投入此壓板，母聯開關恢復運行前應退出此壓板。

3在操作刀閘位置模擬盤時應注意的問題

3.1母線運行方式的識別

雙母線上各連接元件在系統運行中需要經常在兩條母線上切換，相應的母差保護必須切換其差流回路和出口回路，使其與運行方式保持一致。為減少人工干預，母差保護裝置都是通過引入刀閘輔助觸點，來判別母線運行方式、切換內部回路。要保證母線保護動作的正確性，就必須保證母差保護識別母線運行方式的正確。但是，現有的刀閘輔助觸點和其引入環節并非十分可靠。

RCS-915A型裝置是在引入隔離刀閘輔助觸點判別運行方式的同時，對刀閘輔助觸點進行自檢，當發現與現場不符，可通過對與母線保護裝置配套的刀閘輔助觸點的模擬盤的操作，來減少刀閘輔助觸點的不可靠性對保護的影響。目前廠家提供有兩種型號：MNP-1型、MNP-2型，玉林供電局的長望變等變電站均采用MNP-1型模擬盤。

3.2MNP-1型模擬盤的原理

MNP-1型模擬盤原理圖如下：

圖四中，LED指示目前的各元件刀閘位置狀態，S1、S2為強制開關的輔助觸點。強制開關有三種位置狀態：自動、強制接通、強制斷開。

（1）自動：S1打開，S2閉合，開入取決于刀閘輔助觸點；

（2）強制接通：S1閉合，開入狀態被強制為導通狀態；

（3）強制斷開：S1、S2均打開，開入狀態被強制為斷開狀態。

母線保護裝置不斷地對刀閘輔助觸點進行自檢，當發現與實際不符（如某條支路有電流而無刀閘位置）則裝置發出“刀閘位置報警”信號，通知運行人員，此時裝置仍能記憶原正常運行時的刀閘位置。此時，無論哪段母線發生故障，為防止無刀閘位置的支路拒動，裝置都將切除無刀閘位置的支路。假如運行人員在刀閘位置沒有恢復時便對該信號進行確認，確認后裝置不能記憶原正常運行時的刀閘位置，如發生母線故障，此支路將可能會被誤切除。

3.3MNP-1型模擬盤的運行要求

（1）在正常運行情況下，模擬盤全部強制開關應打在“自動”位置。

（2）當裝置發“刀閘位置報警”信息時，運行人員應該先認真核對報警支路的實際運行方式，再將模擬盤上對應支路的強制開關強制打到正確位置，然后按屏上“刀閘位置確認”按鈕通知母線保護裝置讀取正確的刀閘位置（此時的刀閘位置為模擬狀態），保證母線保護在此期間的正常運行。母線保護不必退出。

（3）當檢修人員對刀閘位置觸點的檢修結束后，運行人員必須及時將強制開關恢復到“自動”位置。

4在各種運行方式下保護裝置電壓切換開關和投單母壓板的操作

4.1母線電壓切換時開入情況

當有一組PT檢修或故障時，可利用保護屏上的電壓切換開關1QK進行切換。開關的位置有“雙母”、“Ⅰ母”、“Ⅱ母”三個位置。當1QK置在“雙母”位置，引入裝置的電壓分別為Ⅰ母、Ⅱ母電壓互感器來的電壓，當置在“Ⅰ母”位置，引入裝置的電壓皆為Ⅰ母電壓互感器來的電壓，即UA2＝UA1，UB2＝UB1，UC2＝UC1；當置在“Ⅱ母”位置，引入裝置的電壓皆為Ⅱ母電壓互感器來的電壓，即UA1＝UA2，UB1＝UB2，UC1＝UC2。

4.2投單母壓板介紹

保護屏上還設置有投單母壓板1LP2，投入此壓板后保護將不進行故障母線的選擇，當母線發生故障時將所有母線同時切除。（單母線運行方式下投入此壓板）。

4.3保護裝置1QK和1LP2的操作因雙母線的運行方式較復雜，運行人員易混淆投單母壓板1LP2和電壓切換開關1QK的操作，故制訂出在長望變、平坡變的1LP2和1QK的具體操作如下：

（1）不論電源元件是否集中在一段母線上，只要母聯開關在合閘位置，雙母線并列運行時，1QK投向“雙母”位置，1LP2“投單母壓板”退出；

（2）雙母線分開運行（即母聯開關在斷開位置）時，1QK投向“雙母”位置，1LP2“投單母壓板”退出；

（3）如果母聯開關斷開，雙母線是用母線上任一線路或主變的線線側刀閘硬連接成單母線運行時，1QK投向“雙母”位置，1LP2“投單母壓板”必須投入；

（4）當進行倒母線操作前1QK投向“雙母”位置，并且必須先將1LP2“投單母壓板”投入。倒母線操作結束后，如為單母運行時1LP2“投單母壓板”投入（同時某一段PT檢修，1QK投向運行段母線位置），如為雙母線運行時1LP2“投單母壓板”退出；

（5）當一段母線故障切除后，另一段母線仍在運行時，應將1QK投向相應運行母線位置，1LP2“投單母壓板”必須投入；

（6）當Ⅰ母電壓互感器處于檢修或故障狀態，使用Ⅱ母電壓互感器，應將1QK投向“Ⅱ母”位置，當Ⅱ母電壓互感器處于檢修或故障狀態，使用Ⅰ母電壓互感器時，應該將1QK投向“Ⅰ母”位置，1LP2“投單母壓板”應退出。

5結束語

RCS-915A型微機母線保護從保護性能（特別是抗CT飽和性能）到人機界面，以及現場調試、運行和維護等方面，都有其獨到之處，在應用上有不少的優越性。但在實際應用過程中，仍須注意所引入的母聯開關位置量的問題，以及運行中保護屏上刀閘位置模擬盤、單母投入壓板的使用問題，對這些問題有了充分的認識，才能保證這一先進技術可靠應用于現場，發揮其優越性，并確保其動作的正確性。

經過這幾年的應用，RCS-915A型微機母線保護在玉林供電局的運行比較穩定的，尤其在長望變這座設備陳舊、倒閘操作較多的變電站，曾多次出現隔離刀閘輔助觸點出錯的情況，通過MNP-1模擬盤的操作，使母差保護得到正常運行。我們要繼續積累運行經驗，要不斷完善運行和管理制度，使新技術在實際應用中產生更大的效益，從而進一步提高電網的安全運行水平。