基于母差保护基础上的调度运行高危部分分析

王 颖

（国网四川省电力公司阿坝供电公司，四川 阿坝 623200）

母差保护是一种快速而有针对性消除母线故障的保护措施，进而确保电网系统运行的安全性与稳定性。在考虑母差保护的时候，会涉及到母线上的每一个一次元件，同时在母线一次元件运行的不同状态下以及扩建冲击投产的情况下，对于母差保护的要求也是各不相同的。如果出现电网调度运行不良的情况，必然会导致母差保护失去相应的针对性，进而也就导致母线停止运行，产生非常严重的后果。本文主要以双母差保护为例，分析电网调度运行中的高危部分。

一、母差保护的概述

（一）母差保护原理

母差保护原理主要是建立在基尔霍夫电流定律基础上的。指的就是将母线当成是一个节点，在正常运行以及外部出现故障时的母线电流为零，在电路短路的时候，其电流就是总短路电流。如果母线上各个引出线的电流互感器出现一致的变化时，二次侧同极性端连接在一起，那么就可以保证在正常运行以及外部电路出现短路时，继电器的电流为零。母差保护和其它差动保护之间的区别就在于：母差保护方式会随着母线运行方式的变化而改变，其相应的范围也是由母线倒闸操作决定的，并且保护对象也是随着母线元件倒换操作而决定的。

（二）母差保护分类

目前双母线差动保护的类型大致可以分为三种：电磁型固定连接式母线差动保护、微机型比率制动式母线差动保护、电流相位比较式母线差动保护，其中最后一种的母差保护方式应用最少。针对电磁型固定连接式母线差动保护而言，其要求在正、副母线上固定连接大量的支路，也只有在这样固定连接运行状态下的母差保护才可以发挥针对性的作用，如果双母线的固定连接运行方式受到了一定的破坏，那么就会导致母线失去针对性的功能，进而也就消除了与双母线进行连接的相关元件，限制了母差保护功能的发挥。针对微机型比率制动式母线差动保护而言，其具备很强的适应能力，完全可以按照各种连接元件的刀闸位置对母线运行方式进行相应的判断，进而计算出两母线上的电流差，具备很强的针对性。

（三）母差保护安装的条件

在双母线运行的情况下或者双母线中具备分断器的时候，因为需要具备很高的可靠性，在进行快速并且有针对性消除母线故障的时候，一定要充分考虑专用母差保护的安装；因为需要电力系统具备很高的稳定性，当母线上出现故障的时候，一定要马上消除，在进行消除操作的时候，要对专用母差保护的安装进行充分的考虑；当母线出现一定故障的时候，因为电站厂母线的残余电压要比额定电压低50%-60%，为了确保电站厂用电以及相关用户用电的可靠性与安全性，应加强对专用母差保护安装的考虑。

（四）对母差保护的要求

针对双母线同时运行的变电所而言，每组母线上大概连接一半的受电与供电的元件，进而保证母线出现故障的时候，只会对一半供电负荷产生不良影响。这样的情况也就要求母差保护必须具备选择故障母线的功能。同时要具备灵敏、快速反应力，进而提高消除故障效率。除外，针对中性点直接接地的电网母线保护而言，要选取三相式的接线方式，进而为及时发现单相接地短路以及相间短路现象提供便利条件。

二、转供方式下母差保护高危部分分析

现阶段，一些变电所的主变容量还无法达到N-1原则，如果变电所中的一台主变检修出现停电情况的时候，另外一台主变将无法达到相应的符合需求。这时就会将变电所负荷侧的一段母线空出，通过其它变电所电源予以支援转供。

在某220kV变电站中，当#1主变进行停电检修的时候，#2主变就无法承载A+F的所有负荷。这时就可以利用空出来的110kV副母线，将其它变电所的电源利用B支路运输至副母线，进而达到转供A支路负荷的目的，在此过程中，一定要保证母联开关C的打开状态，如图1所示。

在此种方式运行的状态下，对于固定连接式的母差保护而言，因为大多数支路已经倒到了110kV的正母线上，只有少数参与转供的支路是保持在副母线上，因此，已经破坏了相应的固定连接方式。在此阶段，无论是正母线上还是副母线上出现一定的故障都会对另外一段母线的运行情况产生影响，增加停电的范围。在这样的情况下，副母线已经不再是主变直供，其相应的短路电流也在变小，基本上不存在稳定问题，可以进行快速的消除。如果要求正母线可以正常运行，就一定要将副母线中进行转供的A、B支路上的母差电流回路通过SD试验端子进行短接退出，并且取下A、B支路跳闸压板。在进行此项调整之后，正母线就可以确保母差保护工作的正常进行，当正母线出现故障的时候，只要将母差保护跳开与正母线有关的元件，就不会对副母线的转供运行产生影响。当副母线出现一定故障的时候，就可以利用对侧变电所母差保护延时予以消除，进而也不会对正母线的运行产生影响。针对微机型母差保护而言，在此方式下也能够适用双母差运行的模式，但是在发生母线弱电源故障的时候，一定要加强对母差保护灵敏度展开相应的检查与核对，进而确保相关工作的顺利进行。

三、扩建间隔冲击投产下母差保护高危部分分析

（一）对侧电源的冲击投产

在双母线正常运行的情况下，用对侧电源对改造或者新建的开关A展开冲击，该开关的正副母闸刀都是拉开的，这时如果被冲击的设备出现了故障，相应的故障电流就会流过母差保护的电流互感器，此时，母差保护就会将其判断为区内故障，这样在进行保护操作的时候，就会自动跳过母线上其它的运行设备，进而导致出现一定的停电现象。所以，在开展冲击操作之前，一定要将需要冲击的母差电流回路利用SD试验端子进行相应的短接退出，确保母差保护工作的正常进行，如图2所示。

（二）对侧电源利用空母线的冲击

在一些情况下，需要冲击的间隔对侧没有电源，这时就需要空出一段母线，利用其它对侧电源展开冲击。

如图3所示，被冲击的设备是A，对侧电源就需要由B支路通过空出来的母线对设备A展开相应的冲击，另外一段母线则可以正常工作，此时母联开关C是处在打开状态的。在这样的状态下，针对固定连接式的母差保护而言，已经破坏了其相应的固定连接方式，此时就需要将A、B支路上的母差电流回路利用SD试验端子进行短接退出，产生的冲击故障不会影响母线的正常运行。针对微机型母差保护而言，可以将老设备的B支路母差电流回路进行相应的接入，并且退出新设备的A支路母差电流回路，这时的微机型母差保护依然具备相应的针对性，进而在具有足够灵敏程度的基础上，可以利用母差保护进行有针对性的消除。

（三）母联间隔的冲击

此种冲击方式就是由母联开关对空母线上的设备展开冲击。针对固定连接式的母差保护而言，已经破坏了其相应的固定连接方式，这时一定要停止使用相应的母差保护，投入一定的母联充电保护，进而冲击新设备。如果将母差保护进行停用，新设备故障将使母差保护动作切除所有母线元件，导致双母线全部停止运行。针对微机型母差保护而言，一定要退出新设备的母差电流回路，依然可以进行母差保护冲击，同时母差保护还具有一定的针对性。

（四）主变间隔的冲击

如果主变110kV间隔自身展开相应的更换与改造之后进行一定的冲击，除了需要对母差保护调整进行充分的考虑之外，还要对主变差动保护的相关影响进行一定的考虑。如果通过母线冲击主变开关的时候，一定要脱离主变差动保护电流回路，防止发生主变差动保护错误的现象。

结语

通过对各种高危部分分析可知：固定连接式的母差保护状态时，破坏固定连接方式后，并且两段母线分开运行时，要对两段母线间的影响进行充分分析，必要时进行弱电源母线脱离；当冲击新设备时，要短接退出母差电流回路，负荷试验前，要停用母差才可进行。实际工作中相应调度运行人员要在各种情况下，认真考虑母差适应性，进而对其展开相应调整，严格控制相应的威胁因素，避免出现母差保护误动导致的人为事故。所以要加强对基于母差保护基础上的调度运行高危部分展开分析与研究，不断提高母差保护水平，以此来确保电网调度运行的可靠性与安全性。

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