大接地电流系统母线保护差动回路和出口回路浅析

朱建收　李红玺　刘同和

摘要：针对网母差保护运行中出现的隔离刀闸辅助节点电源、母联开关位置节点与母差保护配合、主变保护动作解除母差失灵保护电压闭锁、母线互联或分裂运行时汲出电流影响母差灵敏度、母差保护感应电流等问题进行了分析探讨。

关键词： 母差保护；运行；电网

一般情况下，母线差动保护方案，包括启动、差动判据、饱和检测、电压闭锁、故障母线选择在内的各个环节及相互之间逻辑关系。下面将举例详细说明差动回路和出口回路的形成。其实这里所说的“差动回路”和“出口回路”只是借用传统保护的概念，微机母线差动保护装置中并不存在这样的硬件回路，各连接支路三相电流和刀闸位置全部都已转换成为数字量，由程序流程来实现切换。因此装置的差动回路和出口回路可以说是实时地无触点地（非继电器）切换。

一、双母线专用母联接线

各支路CT的极性端必须一致；一般母联只有一侧有CT，装置默认母联CT的极性与Ⅱ母上的支路一致。

（一）差动回路

以 表示各支路电流数字量；

以 表示母联电流数字量；

以 表示各支路Ⅰ母刀闸位置（0表示刀闸分，1表示刀闸合）；

以 表示各支路Ⅱ母刀闸位置；

以 表示母线并列运行状态（0表示分裂运行，1表示并列运行）。

大差回路是除母联开关以外的母线上所有其余支路电流所构成的差动回路；某段母线小差回路是与该母线相连接的各支路电流构成的差动回路，其中包括了与该段母线相关联的母联开关。差流计算公式为：

①大差电流：

②Ⅰ母小差电流：

③ Ⅱ母小差电流：

（二）出口切换回路

以 表示差动动作于各支路逻辑（0表示不动作，1表示动作）；

以 表示差动动作于母联逻辑；

以 ， 分别表示Ⅰ母、Ⅱ母故障（0表示无故障，1表示故障）。

出口逻辑计算公式为：

二、双母线单分段主接线

各支路CT的极性端必须一致；装置默认母联1的CT极性同Ⅱ母上的支路，母联2的CT极性同Ⅲ母上的支路，分段CT极性同Ⅱ母上的支路。

定义支路1为母联1，支路23为分段，支路24为母联2。当远景主接线由双母单分段更改为双母双分段时，定义支路1为母联，支路23为分段1，支路24为分段2（具体定义以工程图纸为准）。

（一）差动回路

以 表示各支路电流数字量；

以 表示母联1电流数字量， 表示母联2电流数字量， 表示分段电流数字量；

以 表示各支路Ⅰ母刀闸位置（0表示刀闸分，1表示刀闸合）；

以 表示各支路Ⅱ母刀闸位置；

以 表示各支路Ⅲ母刀闸位置；

以 表示母联1并列运行状态（0表示分裂运行，1表示并列运行），以 表示母聯2并列运行状态，以 表示分段并列运行状态；

若定义4～m支路为Ⅰ、Ⅱ母支路，m+1～n为Ⅰ、Ⅲ母支路，大小差形成如下：

Ⅰ母小差 =

Ⅱ母小差 =

Ⅲ母小差 =

大差 = （母联、分段除外）

（二）倒闸操作时出口切换回路

Ⅰ、Ⅱ母之间进行倒闸操作，且Ⅰ、Ⅱ母通过刀闸连在一起时，改变差回路形成方式，将Ⅰ、Ⅱ母上所有相关支路电流之和形成Ⅰ Ⅱ母小差。若大差动、Ⅰ Ⅱ母小差动动作、电压闭锁开放时，跳母联1，母联2，分段和连于Ⅰ母、Ⅱ母上所有支路的开关。若大差动、Ⅲ母小差动、电压闭锁开放时跳母联2、分段和连于Ⅲ母上所有支路开关。

Ⅰ、Ⅲ母之间进行倒闸操作时与上类似。

Ⅱ、Ⅲ母之间进行倒闸操作时与上类似。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ母之间进行全倒闸操作，若大差动作、电压闭锁开放时，跳所有支路开关。

三、双母线双分段主接线

各支路CT的极性端必须一致；装置默认母联的CT极性同Ⅱ母上的支路，分段1和分段2的CT极性同各支路CT的极性。

由于双母线双分段接线支路数较多，微机母线保护装置一般考虑用两套装置配合实现各段母线的保护。一套装置保护分段开关“左”侧的两段母线；另一套装置保护分段开关“右”侧的两段母线；两套装置的保护范围在分段开关处交叠。在差动逻辑中，将分段做为该段母线上的一个支路。

与双母线保护不同的是，装置在分段单元跳闸出口时，同时输出一副“启动分段失灵”输出接点，分别接入对侧装置分段单元的“分段三相跳闸启动失灵开入”，实现分段失灵保护或死区故障保护。对侧装置也相同。

四、结束语

母线接线运行方式灵活，方式改变对母差保护装置影响较大，母差保护配置较为复杂，操作有一定的特殊性，对母差保护装置的可靠性要求较高。TA断线和隔离开关辅助接点位置对母差保护的重要性，以及双母双分段母线系统倒闸操作中存在的特殊性，并提出了解决问题的措施。母差保护装置的可靠性关系到电网的安全、稳定运行，根据"反措"要求，母差保护应具有在一次运行方式改变过程中的自适应性。

参考文献：

[1]《DL/T 587-2007 微机继电保护装置运行管理规程》

[2]《国家电网公司继电保护培训教材》