RCS-915AB母差保护调试方法研究

王海洋，张锦标，王昕明

(锦州供电公司 保护自动化所，辽宁 锦州 121000)



RCS-915AB母差保护调试方法研究

王海洋，张锦标，王昕明

(锦州供电公司 保护自动化所，辽宁 锦州 121000)

摘要：对于现场调试工作，新安装设备投产往往比较仓促，留给验收测试的时间比较短，现场人员往往未按照保护原理编制合理的测试方案来对保护功能进行全部测试，容易留下隐患。针对RCS-915AB母差保护调试及在调试中遇到的一些问题进行研究、探讨，通过实践掌握了RCS-915AB母差保护调试方法，充分利用测试装置的各项功能，改进试验方法、实现手段、试验过程以简化继电保护的调试工作，提高了测试效率。

关键词：母差保护；断路器；故障电流

近几年，微机母差保护在国内各电力系统中得到了广泛应用，母线差动保护由母线大差动和几个各段母线的小差动组成。母线大差动是由除母联断路器和分段断路器以外的母线所有其余支路的电流构成的大差动元件，其作用是区分母线内还是母线外短路，但它不能区分是哪一条母线发生故障。某条母线小差动是由与该母线相连的各支路电流构成的差动元件，其中包括与该母线相关联的母联断路器和分段断路器支路的电流，其作用是可以区分该条母线内还是该条母线外故障，所以可以作为故障母线的选择元件。对于双母线、母线分段等形式的母线保护，如果大差动元件和某条母线小差动元件同时动作，则将该条母线切除，也就是“大差判母线故障，小差选故障母线”。

1母线差动保护

母线差动保护的主要元件是差动继电器，其基本原理是利用差动原理。对采用完全电流母线差动保护来讲，将连接到母线上的所有支路的电流相量和的绝对值Icd作为动作判据。理论上正常运行及区外故障时Icd等于0，内部故障时Icd增因大差动继电器动作，实际构成时为防止区外故障时由于TA的各种误差及饱和等原因造成的不平衡电流增大使差动继电器误动采用各种带制动特性的差动继电器。深圳南瑞BP-2B母差保护采用复式比率原理。复式比率差动元件的动作判据如下：

Id>Id.set

Id>Kr*(Ir-Id)

式中，Id为母线上各元件电流的相量和，即差动电流;Ir为母线上各元件电流的标量和，即电流的绝对值和;Id.set为差电流门坎定值;Kr为复式比率系数(又称制动系数)。

若忽略TA误差和流出电流的影响，在区外故障时，Id=0，Id/(Ir-Id)=0/Ir=0；在区内故障时，Id=Ir，Id/(Ir-Id)=Id/0=∞。由此可见，复式比率差动继电器Kr值的选取范围很大，可以从0到∞，即能非常明确地区分区内和区外故障。复式比率差动判据与常规的比率差动判据相比，由于在制动量的计算中引入了差电流，使其在母线区外故障时由于Kr值可选得大于1而有很强的制动特性，而在母线区内故障时又无制动作用，因此能更明确的区分区外故障和区内故障。

2RCS-915调试方法

1)母线运行方式识别采用，采用母联开关TWJ辅助接点与母联检修压板并联输入的方式，当该接点接通(母联开关处于跳位或投入母联检修压板)时，小差不计入母联电流。

2)当母联开关一直处于断开的检修状态时，应投入母联检修压板。

3)当母联开关因倒闸操作等需要，处于死连接状态时及所有元件在一条母线上运行时，应投入单母线压板。

4)充电保护压板只是在一条母线通过母联开关给另一条母线充电前投入，充电结束后应退出。

2.1差动定值校验

差动启动电流定值校验：高值1.0，低值0.7。

1) 母联开关在合位时校验高值，任意线路加单相电流：1.02动作，0.98不动。

2) 母联开关在分位时校验高值，任意线路加单相电流：1.02动作，0.98不动。

3)低值是为了防止母线故障,大电源跳开时,差动启动元件返回而设。先让差动保护高值动作，然后降低差流值，当降到0.72时差动保护返回。

2.2复合电压定值校验

1)负序电压闭锁定值校验：3 V。

先将零序电压抬高到50 V，低电压闭锁定值改到10 V。

①选择状态序列菜单，在状态一菜单下加1组三相对称额定电压，不加电流，故障前时间为20 s。状态二菜单下加：UA=49.1V∠0°；UB=57.7V∠-120°；UC=57.7V∠120°；IA=10A∠0°；IB=0∠0°；IC=0∠0°；时间0.1 s，母差保护不动作。

②选择状态序列菜单，在状态一菜单下加1组三相对称额定电压，不加电流，故障前时间为20 s。状态二菜单下加：UA=49.0V∠0°；UB=57.7V∠-120°；UC=57.7V∠120°；IA=10A∠0°；IB=0∠0°；IC=0∠0°；时间0.1 s，母差保护动作。

负序相电压动作值：U0=(57.7-49.0)/3=2.9 V

2)零序电压闭锁定值校验：8 V。

先将负序电压抬高到50 V，低电压闭锁定值改到10 V。

①选择状态序列菜单，在状态一菜单下加1组三相对称额定电压，不加电流，故障前时间为20 s。状态二菜单下加：UA=49.9V∠0°；UB=57.7V∠-120°；UC=57.7V∠120°；IA=10A∠0°；IB=0∠0°；IC=0∠0°；时间0.1 s，母差保护不动作。

②选择状态序列菜单，在状态一菜单下加1组三相对称额定电压，不加电流，故障前时间为20 s，状态二菜单下加：UA=49.8V∠0°；UB=57.7V∠-120°；UC=57.7V∠120°；IA=10A∠0°；IB=0∠0°；IC=0∠0°；时间0.1 s，母差保护动作。

零序相电压动作值：3U0=(57.7-49.8)=7.9 V

3)低电压闭锁定值校验：30 V(中性点不接地系统控制字不投，取相电压)

①选择状态序列菜单，在状态一菜单下加1组三相对称额定电压，不加电流，故障前时间为20 s，状态二菜单下加：UA=32V∠0°；UB=32V∠-120°；UC=32V∠120°；IA=10A∠0°；IB=0∠0°；IC=0∠0°；时间0.1 s，母差保护不动作。

②选择状态序列菜单，在状态一菜单下加1组三相对称额定电压，不加电流，故障前时间为20 s，状态二菜单下加：UA=31V∠0°；UB=31V∠-120°；UC=31V∠120°；IA=10A∠0°；IB=0∠0°；IC=0∠0°；时间0.1 s，母差保护动作。

低电压动作值：U=31 V。

上述各项电压闭锁定值校验，应注意不要受到复合电压解闭锁开入量的影响，因为变压器保护任意侧电压开放，如果再投入变压器保护屏上2LP23解除复压解失灵压板，就可以使母差屏上失灵解闭锁压板开入投入，影响定值校验。

2.3大差比率制动系数校验

差动比率系数校验：高值0.7，低值0.6。

1)母联开关在合位时，校验大差比率系数高值。各元件电流向量和为差动电流，各元件电流绝对值和作为制动电流，设置线路1，2在一母，线路3在二母，母联开关在合位，如图1所示。

图1　线路设置

将实验仪IA加线路1的A相，IB加线路2的A相，IC加线路3的A相，模拟二母故障，设置线路1和线路3故障电流流入故障点，线路2故障电流为流出故障点：IA=a∠0°；IB=a∠180°；IC=b∠0°；大差制动电流=2a+b；大差差动电流=b；动作方程边界方程：b=0.7(2a+b)，b=(14/3) a。

在比率制动动作特性曲线上任取1(5,3.5),2(10,7)。

1)对于1(5,3.5)，b=3.5，a=0.75，实际实验时,1,2,3路电流调整系数分别取1,1,1。b=3.44，a=0.75时，保护不动。b=3.45, a=0.75时，保护动作。

3母差屏断路器失灵保护功能检查及整组传动实验

配置参数如下：失灵启动相电流，2 A；失灵启动零序电流，1 A；失灵启动负序电流，1 A。回路原理接线说明：母差屏上断路器失灵保护，由线路保护一，二分别送来跳A，跳B，跳C，三跳启动失灵开入(变压器保护A，B屏分别送来电量保护跳闸启动失灵开入)，失灵电流启动及失灵电压闭锁开放由母差屏本身完成。

实验方法如下：

1)线路保护断路器失灵保护实验。

在线路保护屏加A相电流，使线路保护的PT断线过流动作，同时在母差屏的线路CT回路A相加1.1A∠0°大小的电流，在同母线的另一CT回路A相加1.1A∠180°大小的电流，以便使母线差动不动作但失灵启动元件动作。时间大于失灵保护动作时间。

A)上述情况下，不满足电压闭锁开放条件时，母差屏上断路器失灵保护不动作。

B)上述情况下，满足电压闭锁开放条件时，母差屏上线路断路器失灵保护动作。

2)变压器保护断路器失灵保护实验。

在变压器保护屏上加A相电流，变压器差动保护或过流保护动作，同时在母差屏的相应单元CT回路A相加1.1A∠0°大小的电流，在同母线的另一CT回路A相加1.1A∠180°大小的电流，以便使母线差动不动作但失灵启动元件动作。时间大于失灵保护动作时间。

①上述情况下，不满足电压闭锁和变压器失灵解闭锁开放条件时，母差屏上断路器失灵保护不动作。

②上述情况下，满足电压闭锁开放条件或失灵解闭锁开放条件时，母差屏上变压器断路器失灵保护动作。

上述情况下应该注意：

①应该在母差失灵保护定值项中，对各支路失灵电流定值(包括失灵启动相电流，失灵启动零序电流，失灵启动负序电流)进行整定。对失灵电流零序电流或负序电流决不可以设为零或太小。

②上述情况，各保护屏本身的RCS-974失灵电流启动装置处于不用的备用状态。

4结语

随着各种微机保护装置快速发展，微机保护以其特有的“智能”，能更准确地捕捉电力系统故障，实现各种复杂的保护功能。对于微机保护的试验，对于普通的现场保护调试人员来说具有一定的难度。一方面要求调试人员对保护原理及测试方法非常清楚，另一方面要求其十分熟悉微机测试装置操作要领。通过反复试验，掌握了RCS-915AB母差保护调试方法，改进了试验方法、实现手段、试验过程，简化了继电保护调试工作，提高了测试效率,这对今后现场调试工作是有帮助的。

参考文献

[1]舒逸石,马勇,于培杰.浅谈母差保护微机化的几点感受[J].电力系统保护与控制,2009(14):116-117+121.

[2]詹勤辉,王世祥,周 贺.母差保护误动原因分析与防范[J].电力系统保护与控制,2008(18):91-92+102.

[3]王海洋,张锦标.BP-2B母差保护调试方法研究[J].沈阳工程学院学报：自然科学版，2014,10(2)：154-154.

(责任编辑佟金锴校对张凯)

Research on RCS-915AB Bus Differential Protection Test Method

WANG Hai-yang,ZHANG Jin-biao,WANG Xin-ming

(Protection Automation,Jinzhou Power Supply Company,Jinzhou 121000,Liaoning Province)

Abstract：One of the challenges in field testing of protections is that there is no enough time for operators to test the protections functions thoroughly and completely according to designed plans based on protection principles,and therefore leave future potential risks for the equipment. By exploring the testing and debugging methods and the problems encountered during the testing of BP-2B differential protection,we summarized our methods in BP-2B differential protection testing and debugging,which sufficiently used various functions of testing apparatus,improved the testing protocol and procedures,simplified the relay protection testing and debugging process,and increased the efficiency finally.

Key words：Test；Bus differential protection；Option；Method

中图分类号：TM774

文献标识码：A

文章编号：1673-1603(2016)02-0131-04

DOI：10.13888/j.cnki.jsie(ns).2016.02.008

作者简介：王海洋(1968-)，男，辽宁锦州人，工程师。

收稿日期：2016-01-21