淺析RCS—915微機(jī)母線保護(hù)裝置的現(xiàn)場配置與運(yùn)行、維護(hù)

王靖

【摘要】本文結(jié)合220kV銀湖變電站RCS-915微機(jī)母線保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況和本人的工作實(shí)踐，介紹了母差保護(hù)保護(hù)原理，保護(hù)配置，在變電站中的實(shí)際應(yīng)用及運(yùn)行、維護(hù)等。

【關(guān)鍵詞】微機(jī)型;母線保護(hù);保護(hù)原理

母線保護(hù)是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備，當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，如果母差保護(hù)不能正確動(dòng)作，將直接影響到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，甚至造成系統(tǒng)瓦解等嚴(yán)重后果.近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)已成為取代電磁型和整流型母線及失靈保護(hù)的首選。

1.裝置介紹

1.1 主要功能

RCS-915微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)裝置，適用于各種電壓等級(jí)的單母線、單母分段、雙母線。主要功能：母線差動(dòng)保護(hù)，母聯(lián)失靈保護(hù)，充電及過流保護(hù)，斷路器失靈保護(hù)，母聯(lián)死區(qū)保護(hù)，母聯(lián)非全相保護(hù)。

1.2 裝置原理

RCS-915型微機(jī)保護(hù)由分相式比率差動(dòng)元件構(gòu)成，差動(dòng)回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。母線的大差是指除母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差動(dòng)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(lián)和分段開關(guān)）電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路。母線大差比率差動(dòng)用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差比率差動(dòng)用于故障母線的選擇。該保護(hù)裝置采用了反應(yīng)工頻變化量的自適應(yīng)阻抗加權(quán)式差動(dòng)保護(hù)原理。

2.保護(hù)配置

2.1 差動(dòng)保護(hù)

由起動(dòng)元件和故障母線選擇元件構(gòu)成，用于內(nèi)部故障時(shí)切除故障母線，為避免誤動(dòng)作，該保護(hù)經(jīng)電壓閉鎖元件閉鎖，保護(hù)同時(shí)配置有電流回路及電壓回路斷線報(bào)警。

2.2 母聯(lián)充電及過流保護(hù)

在利用母聯(lián)斷路器對(duì)一級(jí)母線充電、母聯(lián)斷路器與線路斷路器串供時(shí)投人。該裝置無須裝設(shè)單獨(dú)的“充電合閘”回路，由遠(yuǎn)方控制開關(guān)合閘。

2.3 斷路器失靈保護(hù)

裝置除了提供與線路失靈啟動(dòng)裝置配合的保護(hù)方式外，還提供僅由線路保護(hù)提供跳閘接點(diǎn)（由本裝置進(jìn)行電流判別）的保護(hù)方式，供選擇使用。

2.4 母聯(lián)失靈保護(hù)

當(dāng)保護(hù)向母聯(lián)發(fā)跳閘令后，經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈電流定值時(shí)，母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)兩母線電壓閉鎖后切除兩母線上所有連接元件。

2.5 母聯(lián)死區(qū)保護(hù)

若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)TA之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在，正好處于TA側(cè)母線小差的死區(qū)，為了提高保護(hù)動(dòng)作速度，專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護(hù)。本裝置的母聯(lián)死區(qū)保護(hù)在差動(dòng)保護(hù)發(fā)母線跳閘令后，母聯(lián)開關(guān)已跳開而母聯(lián)TA仍有電流，且大差比率差動(dòng)元件及斷路器側(cè)小差比率差動(dòng)元件不返回的情況下，延時(shí)l00ms跳開另一條母線。為防止母聯(lián)電流在跳位時(shí)發(fā)生死區(qū)故障將母線全切除，當(dāng)兩母線都有電壓且母聯(lián)在跳位（用母聯(lián)TWJ三相常開接點(diǎn)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)）時(shí)母聯(lián)電流不計(jì)入小差。

3.母線運(yùn)行方式識(shí)別

利用由各連接元件隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)作為開入量輸入裝置，裝置根據(jù)該開入量的情況，將該連接元件的電流自動(dòng)切換到相應(yīng)的小差的電流計(jì)算中去，實(shí)現(xiàn)母線運(yùn)行方式自動(dòng)識(shí)別。這樣當(dāng)母線運(yùn)行方式變化時(shí)不必在二次回路中進(jìn)行任何工作，裝置能自動(dòng)調(diào)整，從而保證了當(dāng)母線上發(fā)生短路時(shí)只切除故障母線。

4.現(xiàn)場配置

220kV銀湖變電站220kV母線保護(hù)由一個(gè)母線保護(hù)屏構(gòu)成，采用RCS-915型微機(jī)母線保護(hù)裝置。

5.實(shí)際應(yīng)用

5.1 一次系統(tǒng)簡介

220kV銀湖變電站一期工程于2002年11月投產(chǎn)，220kV系統(tǒng)采用母聯(lián)主接線方式，設(shè)有旁路母線及旁路。#1主變2201開關(guān)、雙銀甲線2793開關(guān)、銀三甲線2743在1M，#2主變2202開關(guān)、雙銀乙線2794開關(guān)、銀三乙線2744在2M。在充一條空母線或充主變或出線時(shí)將所有負(fù)荷倒之另一條母線，被充的主變或出線放在空母線上，當(dāng)一條母線檢修，則先將負(fù)荷倒至運(yùn)行母線，再停被檢修的母線。

5.2 壓板投退說明

（1）正常運(yùn)行方式下，母線運(yùn)行選擇開關(guān)置雙母，母差保護(hù)壓板投入，失靈保護(hù)壓板投入，跳母聯(lián)壓板投入，相應(yīng)線路，主變跳閘出口壓板投入。

（2）單母運(yùn)行方式下，母線運(yùn)行選擇開關(guān)置單母，母差保護(hù)壓板投入，失靈保護(hù)壓板投入，跳母聯(lián)壓板投入，相應(yīng)線路，主變跳閘出口壓板投入。

（3）充空母線時(shí)，母差保護(hù)壓板投入，失靈保護(hù)壓板投入，充電保護(hù)壓板投入，相應(yīng)線路，主變跳閘出口壓板投入;待充電完畢，充電保護(hù)壓板退出。

（4）充線路，主變時(shí)，母聯(lián)過流保護(hù)壓板投入，失靈保護(hù)壓板投入，跳母聯(lián)壓板投入;充電完畢，母聯(lián)過流保護(hù)壓板退出，母差保護(hù)壓板投入，相應(yīng)線路，主變跳閘出口壓板投入。

（5）若RCS-915保護(hù)裝置，進(jìn)行重啟或改定值或該保護(hù)裝置故障，必須退出所以跳閘出口壓板。

（6）以上控制字電氣檢修人員根據(jù)運(yùn)行方式相應(yīng)投退。

5.3 保護(hù)運(yùn)行注意事項(xiàng)

（1）在RCS-915保護(hù)裝置報(bào)PT斷線時(shí)，應(yīng)向中調(diào)申請(qǐng)退出失靈保護(hù).因?yàn)镻T斷線時(shí)，失靈保護(hù)電壓閉鎖開放，斷路器失靈保護(hù)存在誤動(dòng)作的可能性。

（2）運(yùn)行中不允許更改保護(hù)定值，更改保護(hù)定值時(shí)，必須停用母差保護(hù)，且當(dāng)定值區(qū)號(hào)或系統(tǒng)參數(shù)改變后，母差保護(hù)和失靈保護(hù)定值必須重新整定一次，即其它定值即使不需更改，也必須重新確定一次，否則保護(hù)裝置會(huì)不斷發(fā)出定值出錯(cuò)信號(hào)。

（3）保護(hù)全停時(shí)，應(yīng)逐套保護(hù)和出口壓板退出，不允許停用直流電源方法來代替。

（4）母線的電壓切換：220kV是雙母線，當(dāng)有一組PT檢修或故障時(shí)，可利用屏上的電壓切換開關(guān)進(jìn)行切換。開關(guān)位置有雙母、Ⅰ母、Ⅱ母三個(gè)位置，當(dāng)置于雙母位置，引入裝置的電壓分別為Ⅰ母、Ⅱ母TV來的電壓;當(dāng)置于Ⅰ母位置，引入裝置的電壓為Ⅰ母電壓;當(dāng)置于Ⅱ母位置，引入裝置的電壓為Ⅱ母電壓;注意：當(dāng)就地操作時(shí)即由電壓切換開關(guān)進(jìn)行切換，請(qǐng)將整定控制字中的投一母、投二母方式置為0;當(dāng)遠(yuǎn)方操作即由整定控制字進(jìn)行電壓切換時(shí)，請(qǐng)將電壓切換開關(guān)置雙母位置。

（5）線路斷路器、旁路斷路器或主變壓器斷路器停電檢修時(shí)母差保護(hù)的操作：將該單元保護(hù)屏上斷路器失靈起動(dòng)壓板退出，設(shè)備復(fù)電時(shí)投入。

（6）保護(hù)屏上的復(fù)歸按鈕1FA是用來復(fù)歸信號(hào)的;刀閘位置確認(rèn)按鈕QA是在刀閘位置檢修完畢后或操作完刀閘后用來確認(rèn)刀閘位置的;每次操作完刀閘后，都應(yīng)按刀閘位置確認(rèn)按鈕來確認(rèn)刀閘位置。

（7）當(dāng)保護(hù)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員不允許不按指定操作程序隨意按動(dòng)面板上的鍵盤，只能按指定操作程序進(jìn)入：保護(hù)狀態(tài)、顯示報(bào)告、打印報(bào)告、修改時(shí)鐘、程序版本、顯示控制命令，其他命令不得進(jìn)入。

（8）當(dāng)保護(hù)裝置MONI顯示模糊、混亂甚至黑屏或與通訊機(jī)通訊異常時(shí)，此時(shí)應(yīng)經(jīng)調(diào)度批準(zhǔn)后，按面板上的“RST”（復(fù)位）鍵重投裝置，如仍不正常應(yīng)向上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。

（9）當(dāng)保護(hù)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員不允許隨便按面板上的紅色“復(fù)位”（RST）按鈕，因?yàn)榘聪隆皬?fù)位”按鈕的8～10S的時(shí)間內(nèi)，裝置會(huì)重新進(jìn)入初始化狀態(tài)，這時(shí)被保護(hù)設(shè)備會(huì)在這一段時(shí)間內(nèi)失去保護(hù);“復(fù)位”按鈕只允許在液晶顯示屏出現(xiàn)模糊等特殊情況時(shí)才允許使用。

（10）若母差、失靈保護(hù)出現(xiàn)閉鎖情況，應(yīng)立即報(bào)調(diào)度，并盡快派人處理。

（11）220KV母線為雙母線運(yùn)行，電壓切換開關(guān)正常運(yùn)行時(shí)置于雙母位置;當(dāng)其中一段母線例如2M母線或母線電壓互感器因故停電，電壓切換開關(guān)正常應(yīng)置于“Ⅰ母”位置;若是1M母線或母線電壓互感器因故停電，則電壓切換開關(guān)正常應(yīng)置于“Ⅱ母”位置。

5.4 保護(hù)的異常信號(hào)及處理

（1）母差保護(hù)和失靈保護(hù)

母差保護(hù)和失靈保護(hù)是重要的保護(hù)裝置，在保護(hù)裝置出現(xiàn)任何異常（包括跳閘）信號(hào)后，應(yīng)詳細(xì)記錄，經(jīng)調(diào)度同意，值班長確認(rèn)無誤后復(fù)歸。

（2）發(fā)“刀閘位置報(bào)警”信號(hào)

母差保護(hù)引入隔離刀閘輔助觸點(diǎn)判別母線運(yùn)行方式，同時(shí)對(duì)刀閘輔助觸點(diǎn)進(jìn)行自檢。當(dāng)發(fā)現(xiàn)與實(shí)際不符（如出線有電流而無刀閘位置），則發(fā)出刀閘位置報(bào)警。另外如刀閘位置出現(xiàn)雙跨也發(fā)刀閘位置報(bào)警信號(hào)。此時(shí)檢查刀閘輔助觸點(diǎn)接觸是否良好，恢復(fù)正常后復(fù)歸按鈕。

（3）發(fā)“交流電壓斷線”閉鎖信號(hào)

當(dāng)母線三相電壓之矢量和大于0.3Un，延時(shí)1.25秒報(bào)該母線TV斷線。三相電壓恢復(fù)正常后，經(jīng)10秒延時(shí)后全部恢復(fù)正常運(yùn)行。遇此情況，應(yīng)檢查ZKK開關(guān)是否跳開，電壓回路接線是否松動(dòng)。

（4）發(fā)“交流電流斷線”閉鎖信號(hào)

當(dāng)差流大于IDX時(shí)，延時(shí)10秒發(fā)“交流電流斷線”閉鎖信號(hào)，同時(shí)閉鎖母差保護(hù)。此時(shí)，應(yīng)檢查交流電流回路有無異常，并通知繼保人員處理，電流回路恢復(fù)后，若“投TA斷線自動(dòng)恢復(fù)”的控制字是“0”時(shí)，還應(yīng)按復(fù)歸按鈕，重新投入母差運(yùn)行。

圖1

（5）發(fā)“裝置閉鎖告警”信號(hào)

此時(shí)“運(yùn)行”指示燈熄滅，必須立即停用母差，查看直流電源保險(xiǎn)是否熔斷或屏后1K開關(guān)是否跳閘，解除故障后投入。

（6）硬件自檢出錯(cuò)或系統(tǒng)運(yùn)行異常將立即顯示異常報(bào)告

保護(hù)裝置運(yùn)行中，硬件自檢出錯(cuò)或系統(tǒng)運(yùn)行異常將立即顯示異常報(bào)告。按屏上復(fù)歸按鈕（持續(xù)1S）可切換顯示跳閘報(bào)告、自檢報(bào)告和主接線圖。

圖2

6.實(shí)際工作中異常案例及處理措施

如圖1所示，在2012年8月20日，220kV銀湖站母差保護(hù)發(fā)“刀閘位置報(bào)警”信號(hào)，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)220kV母差保護(hù)屏220kV銀三甲線刀閘位置指示燈滅，初步判斷銀三甲線1M刀閘輔助接點(diǎn)的問題。此時(shí)如果母差保護(hù)動(dòng)作，母差保護(hù)裝置檢測不到刀閘位置，此開關(guān)無法跳閘。

如圖2所示，將其異常上報(bào)后申請(qǐng)調(diào)度通過進(jìn)行母線保護(hù)屏中刀閘位置操作盤將220kV銀三甲線強(qiáng)制置于1M母線操作，恢復(fù)其母線保護(hù)功能，再進(jìn)行刀閘輔助接點(diǎn)檢查及檢修。

7.結(jié)束語

RCS-915型微機(jī)母線保護(hù)裝置性能穩(wěn)定，設(shè)計(jì)人性化。保護(hù)裝置的投運(yùn)，保證了線路的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行.在微機(jī)保護(hù)運(yùn)用越來越廣泛的今天，運(yùn)行人員熟悉微機(jī)保護(hù)原理，熟悉每塊壓板的功能及正確投退，熟悉保護(hù)裝置的運(yùn)行注意事項(xiàng)及故障處理，顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]RCS-915微機(jī)母線保護(hù)裝置說明書[Z].南京南瑞繼保電有限公司，2003.