220 kV母差保护分列逻辑问题分析

2011-05-29吴雪峰周国庆

浙江电力 2011年1期

吴雪峰，周国庆

（金华电业局，浙江金华 321017）

安装于变电站内的母线起着汇集和分配电流的作用，随着电网系统的不断发展，母线上元件数量越来越多，母线短路电流也在增加，如果不能快速、准确地切除母线发生的故障，将给电网系统带来严重的后果[1]。因此，母线保护装置的可靠性关系到电网的安全、稳定运行。

金华变电站是金华地区的枢纽变电站之一，该站原有的220 kV母线保护屏已运行十几年，部分元件和二次电缆已经老化，为保证电网安全稳定，对220 kV金华变进行了母差双重化改造。新屏采用浙江电网程序版本统一后的国电南自SGB750以及深圳南瑞的BP－2C。

SGB750型数字式母线保护采用比率制动的分相差动保护作为主保护，装置适用于110～750 kV各电压等级的各种接线方式的母线，最大主接线规模为24单元[2]。鉴于SGB750装置首次应用于金华电网，就保护装置及其在调试投运中遇到的问题进行了分析。

1 SGB750分列逻辑及出现的问题

1.1 复合电压闭锁功能

母线电压正常时闭锁差动保护和失灵保护的出口；母线电压异常且某一电压特性量（如相电压突变、相电压、负序电压、零序电压等）变化达到灵敏定值U1时，开放失灵保护出口回路，达到较高定值U2时，开放差动保护出口回路，功能关系如图1所示[3]。

图1 复合电压闭锁

在母联断路器合闸而双母线并列运行状态下，装置对各段母线电压分别进行监测计算，若任一段母线的复合电压闭锁功能响应，则开放母线所有连接单元的出口回路。当其中一段母线监测到TV断线时，自动转为用健全母线的电压监测计算判别结果作为两段母线的总复合电压闭锁功能，无须加装电压切换开关。

在母联断路器分闸而双母线分列运行状态下，保护的各段母线出口跳闸回路必须经相应段复合电压闭锁功能的控制。

1.2 TV断线判别及电压切换功能

断相故障检测（mU＜3）子功能，用于不间断地检测各段母线的三相电压，当母线自产零序电压大于8 V或三相电压幅值之和）小于30 V，延时10 s报该母线TV断线。

母线TV断线时开放对应母线段的电压闭锁元件，TV断线10 s后当系统判定系统双母线并列运行时，电压闭锁元件自动切换使用正常母线段电压决定是否开放电压闭锁，判定系统分列运行时不切换，功能关系如图2所示。

图2 电压切换

1.3 分列逻辑

装置判断系统分列运行的逻辑：当母联开关跳闸位置继电器接点TWJ闭合及分列压板投入时判断母线分列运行，否则判为并列运行，如图3所示。

图3 分列逻辑

1.4 模拟故障试验

对SGB750装置进行双母分列运行，母联开关检修状态下的模拟故障试验。

（1）双母分列运行，投入分列压板，母联开关检修，拉开母联开关，模拟I母TV断线，10 s内I母发生故障实验时，I母差动启动并出口。

（2）双母分列运行，投入分列压板，母联开关检修，拉开母联开关，模拟I母TV断线，10 s后I母发生故障实验时，I母差动启动但不出口。

（3）双母分列运行，投入分列压板，母联开关检修，合上母联开关，此时I母TV断线，I母发生故障时I母差动启动并出口。

模拟故障（1），I母TV断线10 s内I母故障，由于母线TV断线时开放对应母线段的电压闭锁元件，所以母差启动并出口。

模拟故障（2），10 s后I母故障，由于母联开关TWJ断开，系统判母线并列运行，复压闭锁自动切换到II母正常电压，导致I母故障时母差启动但被复压闭锁而无法出口。

模拟故障（3），I母TV断线，由于TWJ闭合同时分列压板投入，系统判母线分列运行，不进行电压切换，电压闭锁元件开放，母线发生故障时正常启动并出口。

1.5 BP-2C母差分列逻辑

BP-2C通过自动和手动两种方式判别分列运行。自动方式是将母联开关的常开和常闭辅助接点引入装置的端子，若开关的常开和常闭接点不对应，装置默认为开关合，同时发出开入异常告警信号；手动方式是运行人员在母联开关断开后，投入 “母线分列压板”，在合母联开关前，退出该压板。以上两种方式中，手动方式优先级最高。即若投“母线分列压板”，装置认为母线分列运行；若退“母线分列压板”，装置根据自动方式判别母线运行状态。其判别逻辑为“或”门逻辑。