淺析220kV母差保護(hù)死區(qū)的故障問(wèn)題

葉和龍

摘 ?要：通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，如今往往會(huì)將一組CT裝設(shè)于220 kV母聯(lián)斷路器中，這樣就很容易出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)，無(wú)法保證電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這種情況，文章提出了相應(yīng)的方法來(lái)對(duì)保護(hù)死區(qū)進(jìn)行消除，方法一是將一組CT各裝設(shè)于斷路器的兩側(cè)，并且將低電壓閉鎖功能增加于兩側(cè)保護(hù);方法二通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能，分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器;最后比較兩種方法的優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：保護(hù)死區(qū);母差保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0100-01

如今，大部分220 kV變電站在主接線方式方面通常采用的是雙母線帶旁路或者是并列運(yùn)行雙母線，僅僅將一組CT裝設(shè)于母聯(lián)斷路器的一側(cè)。因?yàn)槔^電保護(hù)裝置自身的而一些局限性，如果有故障發(fā)生于某一特定的小范圍內(nèi)，由延時(shí)的后備保護(hù)切除掉被保護(hù)元件，我們用死區(qū)故障稱(chēng)呼這一類(lèi)故障。雖然死區(qū)故障并不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，但是在飛速發(fā)展的今天，電網(wǎng)規(guī)模逐漸增大，人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性提出了更高的要求，如果無(wú)法及時(shí)切除死區(qū)故障，那么就會(huì)在較大程度上影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

本文就母差保護(hù)死區(qū)故障存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，提出在母聯(lián)斷路器兩側(cè)各裝設(shè)一組CT的基礎(chǔ)上，保護(hù)加入低電壓閉鎖功能，分段跳開(kāi)相應(yīng)斷路器切除死區(qū)故障的對(duì)策;以及通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT），分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器，進(jìn)而比較兩種方法的優(yōu)劣。

1 ?常規(guī)保護(hù)邏輯

對(duì)現(xiàn)在大多數(shù)220 kV變電站而言，母聯(lián)單元一般只安裝一組電流互感器，當(dāng)故障發(fā)生在母聯(lián)斷路器和電流互感器之間時(shí)，依靠母差保護(hù)的動(dòng)作原理將故障母線上的所有斷路器第一時(shí)限跳開(kāi)，若故障點(diǎn)在母聯(lián)斷路器與母聯(lián)CT之間則不能有效切除故障，如圖1所示。

在圖1中，如果有故障發(fā)生于G點(diǎn)，Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)會(huì)將其判斷為外部故障，Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)，此時(shí)由Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)母聯(lián)斷路器及Ⅰ母上的連接元件，但是無(wú)法切除故障。因此，如果有故障發(fā)生于母聯(lián)斷路器和母聯(lián)CT之間，從母差保護(hù)的角度上來(lái)講，就有死區(qū)故障出現(xiàn)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)的一些保護(hù)廠家通常將其設(shè)置為啟動(dòng)母線差動(dòng)繼電器，如果母聯(lián)斷路器和母聯(lián)TA側(cè)母線小差的死區(qū)，對(duì)母聯(lián)死區(qū)保護(hù)進(jìn)行了設(shè)置，這樣保護(hù)動(dòng)作速度就可以得到大大的提升。對(duì)于母聯(lián)死區(qū)保護(hù)存在著這樣的情況，差動(dòng)保護(hù)將母線跳令發(fā)出去之后，雖然已經(jīng)斷開(kāi)了母聯(lián)斷路器，但是依然有電流存在于母聯(lián)TA上，并且不返回大差比率差動(dòng)元件及斷路器側(cè)小差比率差動(dòng)元件，經(jīng)死區(qū)動(dòng)作延時(shí)跳開(kāi)另一條母線。為了避免在母聯(lián)跳位時(shí)，有死區(qū)故障發(fā)生，切除掉全部的母線，當(dāng)兩母線都有電壓且母聯(lián)在跳位時(shí)母聯(lián)電流不計(jì)入小差，在這種情況，最好的方法是對(duì)相應(yīng)的斷路器分別斷開(kāi)，一般將其劃分為兩個(gè)階段。通過(guò)上文的敘述我們可以看出，如果有死區(qū)故障發(fā)生于G點(diǎn)，理想情況是將母聯(lián)和Ⅱ母上所有間隔的斷路器給切除掉，不需要對(duì)Ⅰ母進(jìn)行切除，但是現(xiàn)在卻將Ⅰ母給切除掉了，之后對(duì)Ⅱ母上所有間隔的斷路器進(jìn)行切除，需要引起人們的重視，積極創(chuàng)新。

2 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯

2.1 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯一

在母聯(lián)斷路器兩側(cè)各安裝一組CT，如圖2所示。其中CT1接入Ⅰ母小差，而CT2接入Ⅱ母小差，并且兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT）。死區(qū)故障時(shí)，流過(guò)CT1和CT2的電流的矢量和較大，從而母差保護(hù)動(dòng)作分段跳開(kāi)相應(yīng)斷路器切除死區(qū)故障。非死區(qū)故障時(shí)，CT1和CT2的電流的矢量和幾乎為零，母差保護(hù)的動(dòng)作將故障母線上的所有斷路器第一時(shí)限跳開(kāi)，在此不展開(kāi)討論。

①當(dāng)H點(diǎn)故障，先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后，Ⅰ母上電壓恢復(fù)正常，閉鎖了Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)，由Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)第二階段跳開(kāi)Ⅱ母上所有間隔的斷路器，隔離故障。

②當(dāng)F點(diǎn)故障，先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后，Ⅱ母上電壓恢復(fù)正常，閉鎖了Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)，由Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)第二階段跳開(kāi)Ⅰ母上所有間隔的斷路器，隔離故障。

2.2 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯二

在常規(guī)保護(hù)邏輯的基礎(chǔ)上，通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT），并且分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器。死區(qū)故障時(shí)，第一時(shí)間跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后進(jìn)行低電壓閉鎖判斷，電壓恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)閉鎖，電壓未恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，如圖3所示。

當(dāng)CT與母聯(lián)斷路器之間K點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，母線差動(dòng)繼電器均啟動(dòng)，這時(shí)分兩階段分別斷開(kāi)相應(yīng)斷路器，具體如下：

①首先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器。

②Ⅰ母電壓恢復(fù)正常，閉鎖Ⅰ母差保護(hù)，由Ⅱ母差保護(hù)跳母線上所有間隔的斷路器來(lái)隔離故障。

3 ?兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯比較

改進(jìn)保護(hù)邏輯一能夠保證非死區(qū)故障瞬時(shí)切除，當(dāng)發(fā)生死區(qū)故障時(shí)，通過(guò)有選擇性地切除母聯(lián)斷路器，進(jìn)而進(jìn)行低電壓保護(hù)閉鎖判斷以使電壓未恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。該方法在新建站較易實(shí)現(xiàn)，可從設(shè)計(jì)入手，增加一組CT，特別是使用GIS設(shè)備的變電站，因其CT占用空間較小，可行性較高;但該方法也存在保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合問(wèn)題、增加一組CT設(shè)計(jì)問(wèn)題，特別是較老的帶有旁路的變電站，因其間隔設(shè)計(jì)已相對(duì)固定，若再新增一組CT，將會(huì)造成沒(méi)有空余空間安裝或新裝的CT與旁路安全距離不足等問(wèn)題。

改進(jìn)保護(hù)邏輯二能夠在現(xiàn)有一次設(shè)備的基礎(chǔ)上通過(guò)采用分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器的方法，有效切除死區(qū)故障，但時(shí)限上的配合給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的要求。特別是改變了母差保護(hù)動(dòng)作立即切除本母線上的所有斷路器的設(shè)置，該由先跳母聯(lián)斷路器再進(jìn)行判斷，給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的挑戰(zhàn)，在二次問(wèn)題上增加了工作量。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

通過(guò)關(guān)于保護(hù)死區(qū)中常規(guī)保護(hù)邏輯及兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯的研究發(fā)現(xiàn)，兩種改進(jìn)的保護(hù)邏輯均能夠保證有一段母線正常運(yùn)行。但兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯各有千秋：改進(jìn)保護(hù)邏輯一能夠保證非死區(qū)故障瞬時(shí)切除，在新建站較易實(shí)現(xiàn)，特別是使用GIS設(shè)備的變電站，但設(shè)計(jì)上需增加一組CT;改進(jìn)保護(hù)邏輯二由于采用分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器，時(shí)限上的配合給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的要求。這兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯均能在一定程度上有效降低事故的影響范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王梅義.電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2] 楊奇遜.微機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京：水利電力出版社，1988.

摘 ?要：通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，如今往往會(huì)將一組CT裝設(shè)于220 kV母聯(lián)斷路器中，這樣就很容易出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)，無(wú)法保證電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這種情況，文章提出了相應(yīng)的方法來(lái)對(duì)保護(hù)死區(qū)進(jìn)行消除，方法一是將一組CT各裝設(shè)于斷路器的兩側(cè)，并且將低電壓閉鎖功能增加于兩側(cè)保護(hù);方法二通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能，分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器;最后比較兩種方法的優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：保護(hù)死區(qū);母差保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0100-01

如今，大部分220 kV變電站在主接線方式方面通常采用的是雙母線帶旁路或者是并列運(yùn)行雙母線，僅僅將一組CT裝設(shè)于母聯(lián)斷路器的一側(cè)。因?yàn)槔^電保護(hù)裝置自身的而一些局限性，如果有故障發(fā)生于某一特定的小范圍內(nèi)，由延時(shí)的后備保護(hù)切除掉被保護(hù)元件，我們用死區(qū)故障稱(chēng)呼這一類(lèi)故障。雖然死區(qū)故障并不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，但是在飛速發(fā)展的今天，電網(wǎng)規(guī)模逐漸增大，人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性提出了更高的要求，如果無(wú)法及時(shí)切除死區(qū)故障，那么就會(huì)在較大程度上影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

本文就母差保護(hù)死區(qū)故障存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，提出在母聯(lián)斷路器兩側(cè)各裝設(shè)一組CT的基礎(chǔ)上，保護(hù)加入低電壓閉鎖功能，分段跳開(kāi)相應(yīng)斷路器切除死區(qū)故障的對(duì)策;以及通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT），分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器，進(jìn)而比較兩種方法的優(yōu)劣。

1 ?常規(guī)保護(hù)邏輯

對(duì)現(xiàn)在大多數(shù)220 kV變電站而言，母聯(lián)單元一般只安裝一組電流互感器，當(dāng)故障發(fā)生在母聯(lián)斷路器和電流互感器之間時(shí)，依靠母差保護(hù)的動(dòng)作原理將故障母線上的所有斷路器第一時(shí)限跳開(kāi)，若故障點(diǎn)在母聯(lián)斷路器與母聯(lián)CT之間則不能有效切除故障，如圖1所示。

在圖1中，如果有故障發(fā)生于G點(diǎn)，Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)會(huì)將其判斷為外部故障，Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)，此時(shí)由Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)母聯(lián)斷路器及Ⅰ母上的連接元件，但是無(wú)法切除故障。因此，如果有故障發(fā)生于母聯(lián)斷路器和母聯(lián)CT之間，從母差保護(hù)的角度上來(lái)講，就有死區(qū)故障出現(xiàn)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)的一些保護(hù)廠家通常將其設(shè)置為啟動(dòng)母線差動(dòng)繼電器，如果母聯(lián)斷路器和母聯(lián)TA側(cè)母線小差的死區(qū)，對(duì)母聯(lián)死區(qū)保護(hù)進(jìn)行了設(shè)置，這樣保護(hù)動(dòng)作速度就可以得到大大的提升。對(duì)于母聯(lián)死區(qū)保護(hù)存在著這樣的情況，差動(dòng)保護(hù)將母線跳令發(fā)出去之后，雖然已經(jīng)斷開(kāi)了母聯(lián)斷路器，但是依然有電流存在于母聯(lián)TA上，并且不返回大差比率差動(dòng)元件及斷路器側(cè)小差比率差動(dòng)元件，經(jīng)死區(qū)動(dòng)作延時(shí)跳開(kāi)另一條母線。為了避免在母聯(lián)跳位時(shí)，有死區(qū)故障發(fā)生，切除掉全部的母線，當(dāng)兩母線都有電壓且母聯(lián)在跳位時(shí)母聯(lián)電流不計(jì)入小差，在這種情況，最好的方法是對(duì)相應(yīng)的斷路器分別斷開(kāi)，一般將其劃分為兩個(gè)階段。通過(guò)上文的敘述我們可以看出，如果有死區(qū)故障發(fā)生于G點(diǎn)，理想情況是將母聯(lián)和Ⅱ母上所有間隔的斷路器給切除掉，不需要對(duì)Ⅰ母進(jìn)行切除，但是現(xiàn)在卻將Ⅰ母給切除掉了，之后對(duì)Ⅱ母上所有間隔的斷路器進(jìn)行切除，需要引起人們的重視，積極創(chuàng)新。

2 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯

2.1 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯一

在母聯(lián)斷路器兩側(cè)各安裝一組CT，如圖2所示。其中CT1接入Ⅰ母小差，而CT2接入Ⅱ母小差，并且兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT）。死區(qū)故障時(shí)，流過(guò)CT1和CT2的電流的矢量和較大，從而母差保護(hù)動(dòng)作分段跳開(kāi)相應(yīng)斷路器切除死區(qū)故障。非死區(qū)故障時(shí)，CT1和CT2的電流的矢量和幾乎為零，母差保護(hù)的動(dòng)作將故障母線上的所有斷路器第一時(shí)限跳開(kāi)，在此不展開(kāi)討論。

①當(dāng)H點(diǎn)故障，先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后，Ⅰ母上電壓恢復(fù)正常，閉鎖了Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)，由Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)第二階段跳開(kāi)Ⅱ母上所有間隔的斷路器，隔離故障。

②當(dāng)F點(diǎn)故障，先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后，Ⅱ母上電壓恢復(fù)正常，閉鎖了Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)，由Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)第二階段跳開(kāi)Ⅰ母上所有間隔的斷路器，隔離故障。

2.2 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯二

在常規(guī)保護(hù)邏輯的基礎(chǔ)上，通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT），并且分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器。死區(qū)故障時(shí)，第一時(shí)間跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后進(jìn)行低電壓閉鎖判斷，電壓恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)閉鎖，電壓未恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，如圖3所示。

當(dāng)CT與母聯(lián)斷路器之間K點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，母線差動(dòng)繼電器均啟動(dòng)，這時(shí)分兩階段分別斷開(kāi)相應(yīng)斷路器，具體如下：

①首先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器。

②Ⅰ母電壓恢復(fù)正常，閉鎖Ⅰ母差保護(hù)，由Ⅱ母差保護(hù)跳母線上所有間隔的斷路器來(lái)隔離故障。

3 ?兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯比較

改進(jìn)保護(hù)邏輯一能夠保證非死區(qū)故障瞬時(shí)切除，當(dāng)發(fā)生死區(qū)故障時(shí)，通過(guò)有選擇性地切除母聯(lián)斷路器，進(jìn)而進(jìn)行低電壓保護(hù)閉鎖判斷以使電壓未恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。該方法在新建站較易實(shí)現(xiàn)，可從設(shè)計(jì)入手，增加一組CT，特別是使用GIS設(shè)備的變電站，因其CT占用空間較小，可行性較高;但該方法也存在保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合問(wèn)題、增加一組CT設(shè)計(jì)問(wèn)題，特別是較老的帶有旁路的變電站，因其間隔設(shè)計(jì)已相對(duì)固定，若再新增一組CT，將會(huì)造成沒(méi)有空余空間安裝或新裝的CT與旁路安全距離不足等問(wèn)題。

改進(jìn)保護(hù)邏輯二能夠在現(xiàn)有一次設(shè)備的基礎(chǔ)上通過(guò)采用分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器的方法，有效切除死區(qū)故障，但時(shí)限上的配合給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的要求。特別是改變了母差保護(hù)動(dòng)作立即切除本母線上的所有斷路器的設(shè)置，該由先跳母聯(lián)斷路器再進(jìn)行判斷，給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的挑戰(zhàn)，在二次問(wèn)題上增加了工作量。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

通過(guò)關(guān)于保護(hù)死區(qū)中常規(guī)保護(hù)邏輯及兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯的研究發(fā)現(xiàn)，兩種改進(jìn)的保護(hù)邏輯均能夠保證有一段母線正常運(yùn)行。但兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯各有千秋：改進(jìn)保護(hù)邏輯一能夠保證非死區(qū)故障瞬時(shí)切除，在新建站較易實(shí)現(xiàn)，特別是使用GIS設(shè)備的變電站，但設(shè)計(jì)上需增加一組CT;改進(jìn)保護(hù)邏輯二由于采用分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器，時(shí)限上的配合給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的要求。這兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯均能在一定程度上有效降低事故的影響范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王梅義.電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2] 楊奇遜.微機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京：水利電力出版社，1988.

摘 ?要：通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，如今往往會(huì)將一組CT裝設(shè)于220 kV母聯(lián)斷路器中，這樣就很容易出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)，無(wú)法保證電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這種情況，文章提出了相應(yīng)的方法來(lái)對(duì)保護(hù)死區(qū)進(jìn)行消除，方法一是將一組CT各裝設(shè)于斷路器的兩側(cè)，并且將低電壓閉鎖功能增加于兩側(cè)保護(hù);方法二通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能，分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器;最后比較兩種方法的優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：保護(hù)死區(qū);母差保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0100-01

如今，大部分220 kV變電站在主接線方式方面通常采用的是雙母線帶旁路或者是并列運(yùn)行雙母線，僅僅將一組CT裝設(shè)于母聯(lián)斷路器的一側(cè)。因?yàn)槔^電保護(hù)裝置自身的而一些局限性，如果有故障發(fā)生于某一特定的小范圍內(nèi)，由延時(shí)的后備保護(hù)切除掉被保護(hù)元件，我們用死區(qū)故障稱(chēng)呼這一類(lèi)故障。雖然死區(qū)故障并不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，但是在飛速發(fā)展的今天，電網(wǎng)規(guī)模逐漸增大，人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性提出了更高的要求，如果無(wú)法及時(shí)切除死區(qū)故障，那么就會(huì)在較大程度上影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

本文就母差保護(hù)死區(qū)故障存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，提出在母聯(lián)斷路器兩側(cè)各裝設(shè)一組CT的基礎(chǔ)上，保護(hù)加入低電壓閉鎖功能，分段跳開(kāi)相應(yīng)斷路器切除死區(qū)故障的對(duì)策;以及通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT），分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器，進(jìn)而比較兩種方法的優(yōu)劣。

1 ?常規(guī)保護(hù)邏輯

對(duì)現(xiàn)在大多數(shù)220 kV變電站而言，母聯(lián)單元一般只安裝一組電流互感器，當(dāng)故障發(fā)生在母聯(lián)斷路器和電流互感器之間時(shí)，依靠母差保護(hù)的動(dòng)作原理將故障母線上的所有斷路器第一時(shí)限跳開(kāi)，若故障點(diǎn)在母聯(lián)斷路器與母聯(lián)CT之間則不能有效切除故障，如圖1所示。

在圖1中，如果有故障發(fā)生于G點(diǎn)，Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)會(huì)將其判斷為外部故障，Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)，此時(shí)由Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)母聯(lián)斷路器及Ⅰ母上的連接元件，但是無(wú)法切除故障。因此，如果有故障發(fā)生于母聯(lián)斷路器和母聯(lián)CT之間，從母差保護(hù)的角度上來(lái)講，就有死區(qū)故障出現(xiàn)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)的一些保護(hù)廠家通常將其設(shè)置為啟動(dòng)母線差動(dòng)繼電器，如果母聯(lián)斷路器和母聯(lián)TA側(cè)母線小差的死區(qū)，對(duì)母聯(lián)死區(qū)保護(hù)進(jìn)行了設(shè)置，這樣保護(hù)動(dòng)作速度就可以得到大大的提升。對(duì)于母聯(lián)死區(qū)保護(hù)存在著這樣的情況，差動(dòng)保護(hù)將母線跳令發(fā)出去之后，雖然已經(jīng)斷開(kāi)了母聯(lián)斷路器，但是依然有電流存在于母聯(lián)TA上，并且不返回大差比率差動(dòng)元件及斷路器側(cè)小差比率差動(dòng)元件，經(jīng)死區(qū)動(dòng)作延時(shí)跳開(kāi)另一條母線。為了避免在母聯(lián)跳位時(shí)，有死區(qū)故障發(fā)生，切除掉全部的母線，當(dāng)兩母線都有電壓且母聯(lián)在跳位時(shí)母聯(lián)電流不計(jì)入小差，在這種情況，最好的方法是對(duì)相應(yīng)的斷路器分別斷開(kāi)，一般將其劃分為兩個(gè)階段。通過(guò)上文的敘述我們可以看出，如果有死區(qū)故障發(fā)生于G點(diǎn)，理想情況是將母聯(lián)和Ⅱ母上所有間隔的斷路器給切除掉，不需要對(duì)Ⅰ母進(jìn)行切除，但是現(xiàn)在卻將Ⅰ母給切除掉了，之后對(duì)Ⅱ母上所有間隔的斷路器進(jìn)行切除，需要引起人們的重視，積極創(chuàng)新。

2 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯

2.1 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯一

在母聯(lián)斷路器兩側(cè)各安裝一組CT，如圖2所示。其中CT1接入Ⅰ母小差，而CT2接入Ⅱ母小差，并且兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT）。死區(qū)故障時(shí)，流過(guò)CT1和CT2的電流的矢量和較大，從而母差保護(hù)動(dòng)作分段跳開(kāi)相應(yīng)斷路器切除死區(qū)故障。非死區(qū)故障時(shí)，CT1和CT2的電流的矢量和幾乎為零，母差保護(hù)的動(dòng)作將故障母線上的所有斷路器第一時(shí)限跳開(kāi)，在此不展開(kāi)討論。

①當(dāng)H點(diǎn)故障，先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后，Ⅰ母上電壓恢復(fù)正常，閉鎖了Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)，由Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)第二階段跳開(kāi)Ⅱ母上所有間隔的斷路器，隔離故障。

②當(dāng)F點(diǎn)故障，先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后，Ⅱ母上電壓恢復(fù)正常，閉鎖了Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)，由Ⅰ母差動(dòng)保護(hù)第二階段跳開(kāi)Ⅰ母上所有間隔的斷路器，隔離故障。

2.2 ?改進(jìn)保護(hù)邏輯二

在常規(guī)保護(hù)邏輯的基礎(chǔ)上，通過(guò)保護(hù)裝置的改造及保護(hù)定值的重新整定，兩小差都加入低電壓閉鎖功能（電壓取自220 kV母線PT），并且分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器。死區(qū)故障時(shí)，第一時(shí)間跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后進(jìn)行低電壓閉鎖判斷，電壓恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)閉鎖，電壓未恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，如圖3所示。

當(dāng)CT與母聯(lián)斷路器之間K點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，母線差動(dòng)繼電器均啟動(dòng)，這時(shí)分兩階段分別斷開(kāi)相應(yīng)斷路器，具體如下：

①首先跳開(kāi)母聯(lián)斷路器。

②Ⅰ母電壓恢復(fù)正常，閉鎖Ⅰ母差保護(hù)，由Ⅱ母差保護(hù)跳母線上所有間隔的斷路器來(lái)隔離故障。

3 ?兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯比較

改進(jìn)保護(hù)邏輯一能夠保證非死區(qū)故障瞬時(shí)切除，當(dāng)發(fā)生死區(qū)故障時(shí)，通過(guò)有選擇性地切除母聯(lián)斷路器，進(jìn)而進(jìn)行低電壓保護(hù)閉鎖判斷以使電壓未恢復(fù)正常的母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。該方法在新建站較易實(shí)現(xiàn)，可從設(shè)計(jì)入手，增加一組CT，特別是使用GIS設(shè)備的變電站，因其CT占用空間較小，可行性較高;但該方法也存在保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合問(wèn)題、增加一組CT設(shè)計(jì)問(wèn)題，特別是較老的帶有旁路的變電站，因其間隔設(shè)計(jì)已相對(duì)固定，若再新增一組CT，將會(huì)造成沒(méi)有空余空間安裝或新裝的CT與旁路安全距離不足等問(wèn)題。

改進(jìn)保護(hù)邏輯二能夠在現(xiàn)有一次設(shè)備的基礎(chǔ)上通過(guò)采用分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器的方法，有效切除死區(qū)故障，但時(shí)限上的配合給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的要求。特別是改變了母差保護(hù)動(dòng)作立即切除本母線上的所有斷路器的設(shè)置，該由先跳母聯(lián)斷路器再進(jìn)行判斷，給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的挑戰(zhàn)，在二次問(wèn)題上增加了工作量。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

通過(guò)關(guān)于保護(hù)死區(qū)中常規(guī)保護(hù)邏輯及兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯的研究發(fā)現(xiàn)，兩種改進(jìn)的保護(hù)邏輯均能夠保證有一段母線正常運(yùn)行。但兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯各有千秋：改進(jìn)保護(hù)邏輯一能夠保證非死區(qū)故障瞬時(shí)切除，在新建站較易實(shí)現(xiàn)，特別是使用GIS設(shè)備的變電站，但設(shè)計(jì)上需增加一組CT;改進(jìn)保護(hù)邏輯二由于采用分時(shí)段跳開(kāi)母線上的斷路器，時(shí)限上的配合給保護(hù)裝置及定值整定提出了更高的要求。這兩種改進(jìn)保護(hù)邏輯均能在一定程度上有效降低事故的影響范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王梅義.電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2] 楊奇遜.微機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京：水利電力出版社，1988.