母差保护配置及运行情况研究

2016-11-09陈文政

科技与创新 2016年19期

陈文政

摘要：母线是变电站重要组成之一，具有汇聚和分配电能的作用。母线保护动作会将母线上所有的元件跳闸，对系统稳定性有较大的影响。确保母线正常运行、母差保护正确动作，对保证供电可靠性，维持电力系统的稳定运行具有重要意义。介绍了母线的作用及接线方式，对母线保护的配置及母线运行情况进行了探讨。

关键词：母线；3/2接线方式；电流互感器；母差保护

中图分类号：TM773 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.109

我国500 kV变电站和220 kV变电站大多配置了一套或多套母差保护，对母差保护配置及运行情况进行了解，有助于了解母差保护在实际运行中存在的问题，对如何对保护进行改进或避免误操作，提高设备运行的可靠性和安全性有现实意义。

1 母线

1.1 母线的作用

由于变电站有较多的进出线，为了使每一条线路都能从电源处获取电力，确保供电可靠性和使用灵活性，便于电能的汇聚和分配，采用母线作为电能分配环节，使接线简单、方便，便于建设和改造。

1.2 母线主要的接线方式

目前，变电站母线接线方式主要有单母、单母分段、双母、双母双分段、双母带旁路、二分之三接线。

单母线接线方式比较简单，设备较少、成本较低，适用于只有一台母线且出线回路不多的变电站。为了提高单母接线方式的可靠性，通常采用单母分段的方法。

双母线接线方式的供电可靠性高、扩建方便、运行方式灵活，在大中型的重点变电站应用较多。当出线回路较多时，为了限制短路电流，常采用双母相分段方式。在500 kV变电站，常采用3/2接线方式，接线图如图1所示。这种方式成多路环状供电，运行方式非常灵活，在检修或母线故障时线路都不会停电，但这种线路的接线方式复杂，投资较大。

2 母线保护的配置原则

对于220 kV及以上电压等级的母线，为了满足系统暂态稳定的要求，装备能快速、有效地切除故障的母线保护；对于3/2开关接线，装设有2套母线保护；对于35 kV及110 kV电压等级的母线，在必要情况下应装设专用的母线保护。对于10 kV母线，一般情况下，没有装设专用的母线保护。母线保护要满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四项基本要求，要能正确区分母线内部故障或外部短路故障，并在各种运行方式下判断故障母线的具体部位。通过刀闸辅助触点识别母线运行方式，可避免电流回路切换导致母差保护误动。在发生故障时，母线保护快速动作，这不仅能降低设备受损伤的程度，还能减小电流互感器饱和对保护动作正确性的影响。母线保护起动元件灵敏度系数要大于2，母线保护可靠性包括保护不误动和保护不拒动。对于220 kV及以下电压等级的母线保护，由于母线故障可以由供电元件的保护进行切除，所以，母线保护不误动的可靠性比不拒动的可靠性更重要。对于3 500 kV电压等级的母差保护，由于采取了3/2接线方式，因此，母差保护不拒动的可靠性更加重要。

3 母线保护的运行情况

3.1 母差保护的范围

母差保护的范围为：全部母线及连接在母线上的所有电气设备，包括母线上所有出线断路器与母线电流互感器之间的电气部分。在配置电流互感器时，母差用电流互感器二次绕组要交叉接线，使保护区域有所重复，从而避免保护死区的出现。

3.2 母线故障的类型

母线长度较短，发生故障的次数较少，但母线连接的设备较多、接线复杂，引发母线故障的原因多种多样，包括母线绝缘子污染闪络，母线电压互感器、电流互感器故障，恶劣天气对母线造成破坏，母线保护装置误动，检修运行人员误操作等。母线故障大多开始表现为单相接地故障，也可能发展为多相接地短路。

3.3 配置母线保护的必要性

不采用母线保护而采用其他保护切除故障的时间一般较长，且无法保证有选择性地切除故障母线，事故范围可能会扩大，电力设备可能会遭受更严重的破坏，进而对电力系统的稳定运行造成严重的影响。在此情况下，发电厂可能无法维持正常运行，因此，对重要的高电压等级变电站要配置母线保护。

4 结束语

本文介绍了母线的作用及其主要接线方式，阐述了不同电压等级母线保护的配置原则，对母线保护要满足的选择性、速动性、灵敏性和可靠性四项基本要求进行了针对性分析，并对母差保护的范围、类型及其必要性进行了说明。

参考文献

[1]舒逸石，马勇，于培杰，等.浅谈母差保护微机化的几点感受[J].电力系统保护与控制，2009，37（14）.

[2]王鹏程.刀闸辅助触点状态出错对母差保护的影响[J].电力系统保护与控制，2010，38（05）.