关于母线保护改造中部分问题的探讨

(1.通辽发电总厂 运行分公司，内蒙古 通辽 028000；2内蒙古电科院， 内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要：文章介绍了微机型母差、失灵保护装置的原理， 阐明了新装置在原理及性能方面具备的优越性，并提出了新装置在回路方面需做出的改进。 
关键词：保护更换；回路改造；母线保护
中图分类号：TM774  文献标识码：B  文章编号：1007—6921(2010)01—0104—02
1 通辽电厂更换II组母差、失灵保护的原因

通辽电厂220kV母线接线方式为双母双分段。原有的母线保护装置从正式投入运行至今，曾 多次出现负序电压继电器、出口继电器损坏等现象。而RCS-915AS、RCS-916D微机型母差、 失灵保护装置，运行灵活，能够适应多变的运行方式。具有很高的固有可靠性及安全性。
2 RCS-915AS、RCS-916D微机型母差、失灵保护装置的原理
2.1 母线保护

双母双分段的母线保护由两套RCS－915AS 来完成，保护配置如图所示：

如分段开关有两组电流互感器，则交叉分别接入两套装置，这时不存在分段无效区问题；如 果只有一组电流互感器，则存在分段死区问题，分段死区的保护由分段失灵保护功能来完成 。对于每套装置来说，分段断路器间隔当作一个出线元件来处理，固定接于915AS 的元件19 和20。TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ、Ⅲ母侧。分段TA 的同名 端在Ⅰ、Ⅱ母侧，所以在分段TA 接入915AS-2 时要反极性接入分段间隔单元，相当于其分 段TA 同名端在Ⅲ、Ⅳ母侧。每套保护的差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，母线大差是指除母联开关外所有支路和分段电流 所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路(包括母联和分段开 关)电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差 动用于故障母线的选择。
2.2 失灵保护
2.2.1 断路器失灵保护。断路器失灵保护由各连接元件保护装置保护跳闸接点和失灵电 流判别元件构成的与逻辑启动。当失灵保护检测到此失灵接点动作时，启动失灵保护。失灵 保护启动后若复压闭锁元件开放，经跟跳时限再次动作于该线路断路器，经跳母联时限动作 于母联或分段，经失灵时限切除该元件所在母线的各个连接元件。在失灵保护功能投入下， 任一失灵开入保持2S 不返回，装置报“保护板DSP2长期启动”和“保护板DSP1长期启动” ，若只是某一支路失灵长期启动而失灵公共没长期启动则只将该支路的失灵保护功能闭锁， 而不影响其他支路的失灵保护功能。若是失灵公共开入长期启动则闭锁所有支路的失灵保护 功能。失灵保护电压闭锁判据为：

U_φ≤U_sl

3U₀≥U_0sl

U₂≥U_2sl

其中U_φ为相电压，3U₀为三倍零序、U₂为负序相电压，U_sl为相电压闭锁定值 U_0sl和U_2sl分别为零序、负序电压闭锁定值。以上三个判据任一动作时，电压 闭锁元件开放。考虑到主变(或发变组)低压侧故障高压侧开关失灵时，高压侧母线的电压闭 锁灵敏度有可能不够，可将该支路的失灵复压闭锁功能整定退出。当主变保护动作时，失灵 保护启动接点用于启动失灵保护，解除失灵复压闭锁接点接至 916D 的解除失灵复压闭锁开 入，此时该母线的失灵保护不经电压闭锁，若该开入保持2S 不返回，装置报“失灵解除复 压闭锁开入异常”，同时失灵解除复压闭锁功能暂时退出。
2.2.2 母联失灵保护。与母线保护或母联保护配合，将母线保护或母联充电保护跳母联 的动作接点与失灵电流判据构成与逻辑接至RCS-916D 的母联或分段失灵启动接点。本保护 检测到此接点动作时，经过该母联连接的两条母线电压闭锁元件闭锁(与逻辑)，经50ms再次 动作于本母联开关，经第一段整定时限跳开与失灵母联所连接的两条母线相连的母联和分段 开关，经第二段整定时限跳开失灵母联连接的两条母线，跳母联开关和跳母线时需经各自母 线电压闭锁。若失灵公共长期启动装置则闭锁所有母联或分段开关的失灵保护功能，若是单 个母联或者分段失灵长期启动，装置只闭锁该母联或分段的失灵保护功能(注：母联失灵启 动开入与母联代路时代路开关失灵启动开入应分别接入装置相对应的开入)。
2.3 更换装置时在回路方面做的改进

南瑞继保设计的RCS-9 15AS、RCS-916D微机型母差、失灵保护装置，分段开关启动失灵回路 不适合通辽发电厂的特殊运行方式，和保护厂家设计联系后更改装置逻辑后更改现场二次回 路接线。考虑到发电机在四段母线各接一台，分段开关位置不像母联开关须接入开关位置接 点用于判别失灵，所以对分段失灵在判一次分段电流。因此，回路需做如下的改进。在原有 分段保护屏加装3块电流继电器，用以接引分段启动失灵回路。改造后的回路所述如下，III 、IV母线动作，分段断路器失灵时由III、IV母线差动保护屏RCS-915AS“分段1、分段2启动 失灵接点”串联分段保护屏上加装的过流继电器接点送给I、II母线断路器失灵保护屏，实 现III、IV启动I、II失灵保护(见图2)。

由I、II母线保护动作跳分段开关的动作出口接点接入III、IV母线断路器失灵保护屏(RCS- 916D)对应的“分段1、分段2失灵启动”输入，由RCS-916D经本身的分段电流判断(装置原 没有此逻辑，厂家更改程序后得以实现)，再动作出口；实现I、II启动III、IV失灵保护( 见图3)。

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3 装置投运后带来的效益

更换装置后接入电流和刀闸后向量测试正确。装置显示大小差为零，根据装置本身电流回路 接地点选在装置端子排后直接接地。而且装置与ECS可以直接进行103规约通讯，为可靠运行 提供了强大保障。更换后的RCS-915AS、RCS-916D微机型装置，原理先进、设计合理，回路 改进后，运行方式灵活，可靠性高，而且最重要的一点是能实现母线充电，这就为通辽电厂 的安全稳定运行及机组稳发满发创造了条件，投入运行后带来的效益是不可估量的。
［参考文献］
［1］ RCS-915AS微机型母差保护装置技术说明书［Z］南京南瑞继保电气有限公司 .
［2］ RCS-916D微机型失灵保护装置技术说明书［Z］.南京南瑞继保电气有限公司 
［3］ 通辽厂电气运行规程［S］.