不同母差保护中死区故障和母联失灵的原理差异

郭志红 ， 程 永

1.江苏省电力公司检修分公司徐州检修分部， 江苏徐州 221000

2.江苏省电力公司徐州供电公司， 江苏徐州 221000

母线差动保护装置是变电站的一种重要保护装置，其在不同电压等级的应用也不同，深圳南瑞的BP-2B、南瑞继保的RCS-915AB、北京四方的CSC-150 微机母差保护装置是目前常用的母差保护装置，这里仅对目前所辖变电站220kV 电压等级应用的母线差动保护进行对比分析，并通过比较双母线接线方式下上述三种母差保护装置解决死区故障和母联失灵等问题的不同方法，提出运行检查和巡视中应注意的关键点。

1 微机型母线差动保护基本原理

目前220kV 电压等级的微机型母线差动保护均通过支路母线闸刀位置开入及母联开关位置开入实现运行方式自适应，可完成母差保护、母联长、短充电保护、母联过流保护、母联死区或失灵保护、非全相保护及断路器失灵保护等多项功能。该原理大多采用分相的突变量的比率差动和分相比率差动。

母线差动保护的基本构成分为两部分，一是判别区内和区外故障的大差元件；二是区别故障母线的小差元件。

深圳南瑞的BP-2B、南瑞继保的RCS-915AB、北京四方的CSC-150 微机母差保护装置的主保护采用分相式快速虚拟比相式电流突变量保护和比率制动式电流差动保护原理。均具有上述母线差动保护的基本功能。

2 各类型母线差动保护中死区保护的区别

双母线接线方式下，母联断路器与电流互感器就间存在保护动作死区。若保护装置无死区保护功能，而此处发生接地等故障时，母线差动保护将保护范围内的故障母线跳闸切除，而靠近电流互感器侧的母线由于判别为区外故障，保护将不会动作切除，故障点仍然存在。母线差动保护的死区保护功能，弥补上述的保护死区，一旦死区点发生故障，该功能能够第一时间动作，快速切除两段母线，迅速隔离故障点，保证电网运行安全。

BP-2B 母差死区保护：1、3、0 开关TA 组成的母差保护动作于I 段母线，母联（分段）开关跳开后以延时封母联TA。因0 母联TA 被封，使2、4 开关TA 组成的小差动作，切除II段母线。

RCS-915AB 母差死区保护：在1、2、0 开关TA 组成的母差保护，在死区故障保护发出跳开故障母线断路器时，双母线母线联络断路器先跳开，而母联断路器电流互感器二次回路中仍有故障电流，且大差动元件和小差动元件不返回，此时经过短延时，跳开另一段母线上所有元件的断路器。当两段母线都在运行状态而母联断路器在分闸位置时，其二次不计入差动回路中，防止此种状态下发生死区故障，误切除两段母线，造成扩大停电范围。

CSC-150 母差死区保护：在双母线运行方式下，当某段母线发生区内故障跳开母联后，封母联TA，若死区故障，则差动动作跳开健全段母线上所连的所有断路器，起到母联死区保护的作用.

3 不同微机型母差保护装置母联失灵保护区别

母联开关失灵保护是指母线的差动保护或者母线的充电保护在判别故障动作后，向母联断路器发出跳闸信号，而母联断路器由于本身等原因发生失灵拒动未跳开，此时母差的失灵保护功能动作，使两段母线均失电。

3.1 BP-2B 母差失灵保护

双母线接线母线合环运行，当母线差动保护或者母线的充电保护动作后，经整定延时，保护装置检测大差动仍有故障电流而不返回，则经过失灵延时封闭母联电流互感器二次回路电流。使另一条母线差动动作，切除另一条母线。

3.2 RCS-915AB 母差失灵保护

双母线接线母线合环运行，当母线差动保护或者母线的充电保护动作向母联断路器发出跳闸命令后，经一定延时判别母联二次电流值仍大于失灵保护动作整定值时，保护装置的失灵保护功能，经两段母线复合电压闭锁后动作跳开两段母线上所有运行元件断路器。

3.3 CSC-150 母联失灵保护

在双母线运行方式下，当母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护（通过设置“过流保护控制字”中“过流启动母联失灵投入/退出”控制位来启停母联失灵保护）动作时均启动母联失灵保护。

4 对三种母差保护装置的母联死区和失灵保护的分析归纳

从上述三种微机型母差母联死区保护及失灵保护动作原理和逻辑框图总结如下。

4.1 母联死区保护

三种微机型母差母联死区保护在逻辑上有不同。RCS-915AB 微机型母差的母联死区保护在母差动作出口后，当“母联开关分位”条件满足时，如母联TA 仍有流且大差及小差不返回，经母联死区保护延时动作直接切除另一条母线所有出线。BP-2B 与CSC-150 微机型母差的母联死区保护在“母联开关分位”条件满足的情况下，经母联死区保护延时动作封母联TA，因母联TA 被封，使另一条母线小差动作，切除母线。

4.2 母联失灵保护

三种微机型母差母联失灵保护在逻辑上也有区别。RCS-915AB 与CSC-150 微机型母差的母联失灵保护在母差或母联充电保护动作时，经延时，母联TA 仍有电流，且两段母线复合电压闭锁元件动作开放，保护才能动作出口跳开两段母线上所有运行元件断路器。BP-2B 型母线差动保护的失灵保护功能是在母线差动保护或者母线的充电保护动作时，经延时，母联TA 仍有电流，动作封母联TA，因母联TA 被封，如母差动作，则另一母线小差动作切除另一条母线；如母联充电保护动作切除充电电源侧母线。

5 注意事项

通过分析看到，母联开关的位置信息正确与否及母联TA电流回路是否完好直接关系到微机型母差保护、母联死区保护及失灵保护是否能够正确动作。母联开关辅助接点位置作为微机型母差保护的开入量，向母差保护提供母联开关位置信息。

母联TA 电流回路向母差保护提供母联间隔二次电流，供母差保护小差计算及母联失灵判据。在切换母联TA 大电流端子时，应保证端子切换正确，接触良好。

6 结论

随着改革的深入，运维人员管辖的设备范围和类型也越多，对继电保护装置的了解要求也就越高，要成为合格的运维人员，就要不断学习、思考，对设备的异同、区别要有清楚的认识，找出要点，把握好关键注意事项。

[1]深圳南瑞科技有限公司.BP-2B微机母线保护装置技术说明书.

[2]国家电网公司生产技能人员职业能力培训通用教材-继电保护. 中国电力出版社.

[3]国家电力调度通信中心-电力系统继电保护. 中国电力出版社.