水力发电厂新型母线保护装置的探究

王文泽 李雪梅 甘涛

水力发电厂的母线保护装置在电网安全稳定运行方面发挥了重要的作用，母线灵敏性、可靠性、安全性、快速性等决定了区域电网的安全。依照分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护装置具有最佳的效果。很多原因都会导致母差保护装置产生TA断线报警，同过阐述母线保护基本原理，并结合一起220kV母差保护刀闸变位造成的母线失灵保护进行分析。

母线保护基本原理

（一）正常运行与母线范围外故障，母线上的所有连接元件，流入电流=流出电流，等式表示为：I=0。

（二）如母线出现故障，和电源相连接的所有元件均会向故障点提供电流，所有供电给负荷的原界元件中电流均为零，即：I=If（短路点的总电流）。

（三）从电流相位来看，在正常运行、外部故障情况下，元件中至少有一个的电流和其他元件电流相位相反，内部故障情况下，故障元件电流为零，其他元件电流同相位。

TA 断线判别原理

TA断线有母联、分段TA断线和线路TA断线两种判别方式。

大差中不计入联络开关电流，当母联、分段电流产生回路断线状况，母联TA断线判据和线路TA断线判据不同。图1为线路TA断线原理示意图，图2为母联TA断线原理示意图。

线路TA断线之后装置的大差、小差差动电流都会产生差流，内区是否正常，装置逻辑难以判断。假如在TA断线期间，产生TV断线或区外故障会导致差动保护做出误动作影响电网运行。因此出现TA断线时，应及时将差动保护闭锁，以防产生误动作。

因大差中不计入母联、分段电流，所以出现断线情况对差动保护装置判别属于区内、区外故障无任何影响。不过小差电流均会受到一定影响，因为母线小差电流的计算需要母联、分段电流参与，所以会限制和联络开关相连的小差电流，方向相反，大小相等，导致逻辑难以进行故障母线的判别。所以此种断线现象会造成丧失故障母线选择性丧失，转入单母方式进行运行，一旦发生母线区内故障，不进行选择，直接将母线上所有开关跳开，扩大了停电范围。

结合220kV母差刀闸变位引起的母线失灵保护分析

TA断线报警有很多情况下并不是真正回路电流断线，极有可能是由于电流回路极性、电流回路短路、误投压板、电流回路相序错误、参数设置及刀闸位置异常等因素引起差流数值异常现象，所以在产生线路TA断线时，需退出差动保护运行状态，实施处理。以下结合一起220kV母差刀闸位置异常导致母线失灵保护现象进行分析。

双母线运行过程中，母差保护只有跟随正确的母线运行方式进行变化才能正确做出母线保护动作，也就是说依据间隔#1M或#2M的侧刀闸分合位进行母线连接的判断，在进行母差保护动作过程中决定究竟应该将哪些间隔开关跳开，及出现间隔开关失灵情况下需要将哪条母线跳开。刀闸实际位置和辅助接点不符合情况下，母线保护难以正确判断运行方式，就会形成保护拒动或误动。

总结

TA断线会在一定程度上影响电网运行的可靠性，所以应认真分析、研究TA断线的原理及产生的原因，做好预防措施，尽量避免因TA断线造成的运行故障，以免造成不必要的损失。

( 作者单位：汉江水利水电(集团)有限责任公司)