双母线接线方式保护死区分析及对策
一起220kV母线差动保护动作事件分析及改进措施
一起220kV母线差动保护动作事件分析及改进措施作者：信莲莲来源：《华中电力》2013年第12期摘要：结合一起220kV母联差动保护动作事件，分析阐述了双母线方式下的差动保护原理，并提出了改进措施。
关键词：双母线，母联死区保护，母差220kV双母线接线方式中母联开关一般装设一组或者两组电流互感器（简称CT）。
在母联开关与CT之间的地方称之为“死区”，发生死区故障的概率较小，但产生的危害是相当大，本文以一个母联死区故障，来详细分析其中的原理和改进措施23时13分，220kV阳江站220kV母联CT内部故障，220kV母差Ⅰ、Ⅱ套保护动作，跳开220kVI、II母线上所有开关，最终造成220kV阳江站和一座110kV变电站失压。
该事件共损失负荷49.2MW，约占全市负荷的8.89%一、事件前运行方式220kV阳江站220kV #1、#2母线并列运行，其中220kV蝶阳甲线、#1变高挂220kV #1母线运行；220kV阳漠线、蝶阳乙线、#2变高、#3变高挂220kV #2母线运行，220kV旁路挂220kV #2母线处于热备用状态。
二、事件概况23时13分42秒，220kV阳江站220kV母联CT发生内部故障。
现场检查后发现：220kV 母联C相CT SF6气体泄漏。
从保护动作信息和录波看，先是II母正确动作出口，跳开220kV 母联和220kV II母线上所有元件（包括220kV蝶阳乙线、220kV阳漠线、220kV旁路、#2变高、#3变高开关）；保护启动125ms后，220kV母差保护稳态量差动跳I母线、母联死区正确动作出口，跳开220kV I母上所有元件（包括220kV蝶阳甲线、#1变高开关）。
二次保护配置为两套双母线母联单CT母差保护，保护型号分别为许继的WMH-800和南瑞的RCS-915。
三、母线差动保护装置动作机理1、母线保护的基本原理一条母线上有n 条支路，Id = I1 + I2 + I3 + ……+ In，为流入母线的和电流，即母线保护的差动电流。
220kV双母双分段接线母线保护分析
220kV双母双分段接线母线保护分析1 概述针对220 kV双母双分段接线母线电路方式，在高压线路中的运用，有利于确保高压线路电流量的稳定性，进而实现对高压线路组成中相关电力设备的保护。
因此220 kV双母双分段接线方式在高压线路等电网配电工程中，得到广泛应用。
如图1所示。
2 220 kV双母双分段接线母线保护原理220 kV双母双分段接线母线保护，主要指运用220kV电线进行双母双分段的母线接线设计，有利于实现对母线分段中发生电路故障过程中，科学控制母线跳闸范围[1]。
其中母线发生电路故障，其跳闸范围一般控制在全段电路的1/4左右，通过其他母线对电力的输送，以确保母线输电线路电力输送的稳定性。
220 kV双母双分段接线母线保护技术，是对220 kV双母线技术的创新和完善，有利于推动双母双分段接线母线保护技术在电力输送中的全面发展[2]。
如图2所示。
针对220 kV双母段线路容易造成线路短路的现象，应通过对双母线路改造为双套含失灵功能的双母段线路，以实现220 kV输电线路的稳定运行，避免线路故障造成整个线路系统的“瘫痪”。
3 220 kV双母双分段接线母线的具体运用3.1 220 kV双母双分段接线母线在主变跳段线路中的运用220 kV双母双分段接线母线在主变跳段线路中的运用，应结合主变跳段电路的运行要求进行科学设计，同时严格要求施工人员按照施工设计进行电力线路建设，针对主变跳运行方式和工作方式进行全面设计和监控，以实现对主变跳段线路的完善管理，进而减少主变跳运行过程中的联跳、误跳现象，有利于减少对主变跳线路的破坏。
运用220 kV双母双分段接线母线进行主变跳段线路的设计，有利于对主变跳段跳闸设置的简化处理，进而确保跳闸设置的方便操作和稳定运行，同时确保联跳阶段出口回路的科学工作[3]。
220 kV双母双分段接线母线在主变跳段中的具体应用，如图3所示。
通过上图得知：220 kV双母双分段接线母线在主变跳阶段中的运用，通过对不同灵重跳的管理，有利于实现各自的主变跳处理，同时通过主电源的控制，有利于避免其他子线进行主变跳过程中，对相邻线路的影响。
浅析220kV母差保护死区的故障问题
浅析220kV母差保护死区的故障问题摘要：通过调查研究发现，如今往往会将一组CT装设于220 kV母联断路器中，这样就很容易出现保护死区，无法保证电网的正常稳定运行。
针对这种情况，文章提出了相应的方法来对保护死区进行消除，方法一是将一组CT各装设于断路器的两侧，并且将低电压闭锁功能增加于两侧保护;方法二通过保护装置的改造及保护定值的重新整定，两小差都加入低电压闭锁功能，分时段跳开母线上的断路器;最后比较两种方法的优劣。
关键词：保护死区;母差保护如今，大部分220 kV变电站在主接线方式方面通常采用的是双母线带旁路或者是并列运行双母线，仅仅将一组CT装设于母联断路器的一侧。
因为继电保护装置自身的而一些局限性，如果有故障发生于某一特定的小范围内，由延时的后备保护切除掉被保护元件，我们用死区故障称呼这一类故障。
虽然死区故障并不会经常发生，但是在飞速发展的今天，电网规模逐渐增大，人们对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求，如果无法及时切除死区故障，那么就会在较大程度上影响到系统的稳定运行。
本文就母差保护死区故障存在的问题进行探讨，提出在母联断路器两侧各装设一组CT的基础上，保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器切除死区故障的对策;以及通过保护装置的改造及保护定值的重新整定，两小差都加入低电压闭锁功能（电压取自220 kV母线PT），分时段跳开母线上的断路器，进而比较两种方法的优劣。
1 常规保护逻辑对现在大多数220 kV变电站而言，母联单元一般只安装一组电流互感器，当故障发生在母联断路器和电流互感器之间时，依靠母差保护的动作原理将故障母线上的所有断路器第一时限跳开，若故障点在母联断路器与母联CT之间则不能有效切除故障，如图1所示。
在图1中，如果有故障发生于G点，Ⅱ母差动保护会将其判断为外部故障，Ⅱ母差动保护，此时由Ⅰ母差动保护动作跳开母联断路器及Ⅰ母上的连接元件，但是无法切除故障。
因此，如果有故障发生于母联断路器和母联CT之间，从母差保护的角度上来讲，就有死区故障出现。
母线保护对死区故障的优化解决方案
母线保护对死区故障的优化解决方案摘要：在对现有母联死区保护功能进行阐述的基础上，明晰了其中存在的不足之处，并提出了旨在提升母联死区保护选择性同时缩小切除范围的优化方案，弥补了传统母联死区保护在支路死区故障应对方面的短板。
关键词：母线保护；死区故障；继电保护；优化方案；分析一、前言随着经济社会的持续发展以及相伴而生的巨大电能需求，促使现阶段电网规模向着日趋扩大的趋势发展，与此同时，电网架构亦日渐复杂化，如何确保电力系统安全稳定运行是目前电力企业需要予以充分重视的问题。
对于死区故障而言，受到保护功能自身原理与电力系统接线方式的影响，继电保护装置还不能够对选择性与速动性要求予以同时满足，在部分情形下为了尽快将故障进行切除，只能选择将切除范围扩大，这样便带来了额外的负荷损失。
有基于此，对死区保护功能及其相关配置予以优化是现阶段电力系统应予以充分重视的内容。
本文即以此为切入点，提出了一种母联死区保护的优化解决方案，围绕该方案可能对现有母线保护装置的影响进行了深入分析，并就支路死区保护功能进行了探究，希望能够为相关实践提供一定借鉴参考。
二、母联死区保护改进母联死区保护具体指的是在母联开关与电流互感器间产生故障问题时对其予以迅速隔离而设立的保护。
一般而言，通常将母联死区保护配置于母线保护装置之中，而较早时期变电站的母联间隔多选择以单电流互感器予以配置，母联死区的主要故障发生范围见下图1。
另外，母联死区保护的选择性受到母联开关位置差异的影响，分位情形下，死区保护动作只跳母线1；合位情形下，母线差动保护先跳开母线2与母线开关，之后则跳开母线1。
因而，出现母联合位死区故障时，往往面临较大的故障切除范围。
图1 单电流互感器母联死区故障范围现阶段，新建电厂厂站多遵循双电流互感器配置予以设计，这为母联双电流互感器接入到母线保护装置中创造了良好的应用前提。
该情形下，母联死区故障范围见下图2。
因而，可经由母联死区保护逻辑的优化，使之在故障发生时保护动作只跳故障侧母线，这样可以有效避免故障切除范围的扩大化，从而对保护选择性予以切实保障。
变电站母线保护原理及死区故障分析精品PPT30页
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I 母 #2母母差动作 II 母
#2母失电
二、母线相继故障实例分析
2 事故经过
事故经过
第二阶段：190ms后，220kV#2母线母差保护再次动作，之后220kV#1母线母差保护动作，#1 母线所有运行线路跳闸，#1母线失电。
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#2母失电
#1母失电
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#1母母差动作 I母 II 母 #2母母差再次动作
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一、母线保护原理
死区保护逻辑图
3 母联死区保护
第一部分： 第二部分：
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保护跳母联 母联开关在分位
大差动作 Ⅰ母小差动作 Ⅰ母复压闭锁开放 Ⅱ母小差动作 Ⅱ母复压闭锁开放
&
150ms
母联电流退出小差
首先看第一部分： 母联死区故障时，
然Ⅱ后母看小第差二差部动分保护，
母会联先电跳流开退母出联开小关差
27
二、母线相继故障实例分析
4 第二阶段录波分析
第二阶段故障录波分析
差流消失， 故障切除
经过60ms，母联520开关跳 开，差流消失，故障切除
Ⅱ母小差 动作
&
Ⅱ母复压 闭锁开放
&
跳Ⅱ母、 母联
20
二、母线相继故障实例分析
4 第二阶段录波分析
第二阶段故障录波分析
#2母小差A相出现差流 母联出现与差流一致的电流
#2母故障切除后的某一时刻
#2母小差A相出现差流
同时母联开关出现了与差 流大小相同的电流 因为此时#2母线已失电 结论：发生了母联死区故障
这正是母联死区保护动作逻辑的第一部分： 母联电流退出小差
关于两母线差动保护的死区问题
Ⅰ、关于两母线差动保护的死区问题,主要是和目前母联CT的位置有关.对于这种类型的母差保护,一母和二母的小差元件都要取母联的最流量,但是目前的差动保护只在母联的确侧装有CT,为了空间的方便或减少成本.由于这种一次接线方式,使得两个小差元件的母联电流量实际上取的是同一个母联CT的两个二次绕组.正是由于这种节省,致使母差保护出现了死区.
假如母联CT装在靠近二母侧,在这样的一次接线方式下,如果在母联CT和母联开关之间发生了故障,由于这个故障的特殊位置,它一方面由于靠近二母,属于二母的故障范围,但由于它位于二母母联CT的外侧,它却不属于二母的保护范围;而对于一母,故障位于母联开关外侧,明明性于二母的故障范围,但由于故障位于二母母联CT内侧,它又属于一母子保护范围.
明白这点后你就会知道保护的运行情况.由于位于一母的保护范围,一母差动保护动作,跳开母联开关和一母上的所有元件.但是一母小差动作这后,故障并没有和二母隔离,致使二母仍给故障点关短路电流,但由于故障点位于二母保护范围以外,二母母差不会动作.
此时只能有相应的母差死区保护经小延时将二母也跳开.
至于距离保护,如果阻抗元件采用的是方向阻抗继电器,当线路出口故障时,由于它位于方向阻抗继电器动作圆的临界点,可能拒动.
Ⅱ、故障发生在母联开关与CT之间，乙母线差动保护动作跳开乙母线上所有开关，但母联开关跳开后故障仍然存在，母联CT仍然有电流，保护经50ms延时后，自动短接母联CT，使故障转化为甲母线故障，甲母线差动保护动作跳开甲母线上所有开关，切除故障点，这就是所谓母联死区保护。
继电保护中保护死区的学习与交流【优质最全版】
仅限于单母或双母接线方式；
母线断路器与TA之间的死区和中间联络断路器与TA之 线路断路器与TA之间的死区：母线保护动作跳闸停信或发信
母线断路器与TA之间的死区和中间联络断路器与TA之间的死区：断路器保护中的死区保护
母联断路器与母间联TA的之间死的死区区：：母线断保护路中的器死区保保护护中的死区保护
段范围称（为保1护死）区。对双母线接线方式
线路断路器与TA之间的死区：母线保护动作跳闸停信或发信
线路断路器与TA之间的死区：母线保护动作跳闸停信 母线断路器与TA之间的死区和中间联络断路器与TA之间的死区：断路器保护中的死区保护
母线断路器与TA之间的死区和中间联络断路器与TA之间的死区：断路器保护中的死区保护
段范围称为保护死区。
（各站配置为RCS921）
（1）对双母线接线方式
母（联各断 站路配器置与为母RC联ST9A2之1）间的1死区：母线保护中的死区保护
2
母线保护动作跳闸停信或发信
（1）对双母线接线方式
继电保护中保护死区的学习I与交流
i
双母线线路断路器与TA之间短路故障时：
3
返回
II
断路器死区保护
母I
继电保护中保护死区的学习与交流
RCS923：断路器失灵起动及辅助保护装置
不适用于3/2接线方式。
不适用于3/2接线方式。
母母线线保 断护路动器作与跳TA闸之停间信的L或死1发区信和中间联络断路器与TA之间的死区L：2断路器保护中的死区保护
双母线线路断路器与TA之间短路故障时:
起动死区保护 对于仅单侧配置TA的断路器，故障发生在断路器与TA之间时，保护动作跳开该断路器后故障并未切除，一般把断路器与TA之间的这一
典型保护死区分析及应对措施
图 ２ 母 联 断 路器 与 电 流 互 感 昔 昔 之 间 的 死 区
以图 ２所示 的双母线 为例 ， 设定 四个 连接 元件 的
发 生故障 范围属保护死 区 。
Ｔ Ａ １ 、 Ｔ Ａ ２ 、 Ｔ Ａ ３ 、 Ｔ Ａ ４的 同极 性 端 在 母 线侧 ， 母联 Ｔ Ａ ５
的同极性端 在 Ｉ 母侧 ， 规定 正方 向 电流为母 线 流 向线
路 。当故 障发生在母 联 断路器 与母 联 Ｔ Ａ之 间 ， 流 过 各 个元件 的电流都 流 向短 路 点 ， 设 定流 过 Ｔ Ａ １～ Ｔ Ａ ５
梁 伟 雄
（ 深 圳 供 电局 有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ２ ０ ）
摘
要： 继 电保 护 在 断路 器 和 电 流 互 感 器 之 间发 生 的故 障 动 作 后 故 障 仍 然存 在 ， 即存在保 护死 区， 不 能 满区范 围很 小且 容 易被 忽视 ， 但 危 害性 却 很 大 ， 本 文 详 细 分 析 死 区形 成 的 原 因 ， 并 结 合 现 场 实 际
１ ． １ 线 路 断路器 与 电流互 感 器之 间 的死 区成 因
护 和失灵 保 护动 作 的接点 启 动线 路保 护 操 作 箱 Ｔ Ｊ Ｒ 继 电器 的接 点开 入 实 现 远 跳对 侧 线 路 断 路 器 ， 从 而 让对 侧 的纵 联保 护能 立刻 切 除此类 死 区故 障 。
一
光纤 纵联 保护 中 ， 为解决 出线断 路器 与 出线 Ｃ Ｔ
、
：ｋ ＝， ＋ ， 大差电流为 ： Ｉ ｄ＝ Ｉ ｊ ＋