母线差动保护测试
母线差动保护讲义
第二章 母线差动保护1、差动保护差动保护设置大差及各段母线小差，大差作为小差的起动元件，用以区分母线区内外故障，小差为故障母线的选择元件。
其动作方程为：dI ∙=∑=n1i ..i I (I d ----某一时刻差动电流瞬时值)fI =∑=n 1i .iI(I f ----同一时刻制动电流瞬时值)I d =│d I ∙│>K f I (K-----比率制动系数) I d =>I dd (I dd ----差动电流整定门坎)如满足上式的动作方程，判为母线内部故障，母线保护动作，跳开联接于故障母线的所有断路器。
注：大差不包括母联电流，每段母线小差只包括各自所有连接单元电流。
制动电流也如此。
大差I d =│d I ∙│= │1I ∙ + 2I ∙ + 3I ∙│I f =|f I ∙|=│1I ∙│ + │2I ∙ │+ │3I ∙│I 母小差：I d1 =│d1I ∙│= │1I ∙+ 2I ∙+ ML I ∙│I f1 =|f1I ∙|=│1I ∙│ + │2I ∙ │+ │ML I ∙│II 母小差：I d 2=│d2I ∙│= │3I ∙ + ML I ∙│ I f2=|f2I ∙|=│3I ∙│+ │ML I ∙│差动保护逻辑框图（以双母线I 母故障为例）如下：母线差动保护逻辑框图图中I d：大差电流I d1：I母小差电流I dd：大差门坎I dx：小差门坎K：比率制动系数I f：总制动电流I f1：I母制动电流U1bs：I母电压闭锁2、CT饱和的影响及防范措施当母线外部发生故障特别是母线近端发生外部故障时，由于直流分量的影响，CT 可能发生饱和，使TA 的二次电流发生畸变，不能真实反映系统的一次电流，在差动回路中有差电流存在，严重时可能导致差动保护误判。
为解决TA饱和对差动保护判据的不利影响，采用“同步识别法”抗TA饱和措施。
同步识别法基于饱和TA特征：1）在系统发生故障瞬间，无论一次电流有多大，TA不可能同步饱和。
母线差动保护调试方法
母线差动保护调试方法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】母线差动保护调试方法1、区内故障模拟，不加电压，将CT断线闭锁定值抬高。
选取Ⅰ母上任意单元（将相应隔离刀强制至Ⅰ母），任选一相加电流，升至差动保护动作电流值，模拟Ⅰ母区内故障，差动保护瞬时动作，跳开母联及Ⅰ母上所有连接单元。
跳开Ⅰ母、母联保护信号灯亮，信号接点接通，事件自动弹出。
在Ⅱ母线上相同试验，跳开母联及Ⅱ母上所有连接单元。
将任一CT一次值不为0的单元两把隔刀同时短接，模拟倒闸操作，此时模拟上述区内故障，差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
（自动互联）。
投入母线互联压板，重复模拟倒闸过程中区内故障，差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
（手动互联）任选Ⅰ母一单元，Ⅱ母一单元，同名相加大小相等，方向相反的两路电流，电流大于CT断线闭锁定值，母联无流，此时大差平衡，两小差均不平衡，保护装置强制互联，再选Ⅰ母（或Ⅱ母）任一单元加电流大于差流启动值，模拟区内故障，此时差动动作切除两段母线上所有连接单元。
任选Ⅰ母上变比相同的的两个单元，同名相加大小相等，方向相反的的两路电流，固定其中一路，升高另外一路电流至差动动作，根据公式计算比率制动系数，满足说明书条件。
（大差比例高值，大差比例低值，小差比例高值，小差比例低值，当大差高值或小差高值任一动作，且同时大差和小差比例低值均动作，相应比例差动元件动作。
）2、复合电压闭锁。
非互联状态，Ⅱ母无压，满足复压条件。
Ⅰ母加入正常电压，单独于Ⅰ母任一支路加入电流大于差动启动电流定值，小于CT断线闭锁定值，在差流比率制动动作满足条件下，分别验证保护Ⅰ母的电压闭锁中相电压（），负序电压（4V），零序电压定值（6V），正常电压，相应母线差动不出口，复合电压闭锁任一条件开放，差动出口。
对于Ⅱ母故障，Ⅱ母单元加入故障电流，正常电压，逐项验证Ⅱ母复压开放。
母差保护检验调试_doc
模块四母差保护检验调试概述母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大。
因为母线上通常连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成大面积停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使故障进一步扩大。
母线差动保护能够在母线发生故障时快速地切除隔离故障，保证系统的稳定运行，因此母差保护的调试和维护工作非常重要。
当220kV及以上断路器在保护动作跳闸时如果发生机构失灵而无法跳开时，为尽快隔离故障，保证系统稳定运行，要求启动断路器失灵保护，以较短时间动作于断开母联断路器或分段断路器，再经一时限动作于连接在同一母线上的所有支路的断路器。
现各厂家生产的微机母差保护一般都包含集成有断路器失灵保护功能。
新投入运行的母差保护装置第一年内需进行一次全部检验；微机型母差保护每两年进行一次部分检验，每六年进行一次全部检验。
以下以RCS-915A母差保护为例，说明其检验调试的基本步骤。
即使是同一厂家的相同型号的保护装置，因软件版本号的不同而可能会有个别差异。
1、工作任务现场有高压母线差动保护屏一面，需停电进行保护年检，要求在规定时间内完成保护年检项目。
2、工作条件2.1RCS-915A母线差动保护屏柜。
2.2微机保护测试仪及配套试验线，万用表，兆欧表。
2.3螺钉旋具，绝缘胶布。
3、操作注意事项3.1更换母差保护装置或检验调试中，对于接入母差保护的各电气元件（主变、线路、旁路、母联或分段开关）尤其是运行状态元件，要特别注意工作中应严禁造成二次电流回路开路、直流回路接地及电压回路短路等。
3.2对于新安装母差保护装置，应认真清查接入母差保护屏的所有元件各相电流回路的相对极性关系及变比整定是否正确。
3.3检查母差保护屏的各元件失灵启动回路及母线刀闸切换电流回路接入是否正确并核对其相应切换继电器或指示灯显示正确，要保证电流切换回路正确可靠。
3.4调试中应特别注意检查其在区内、外故障时动作的选择性是否正确，检查其复合电压闭锁功能、母联失灵（死区故障）保护、CT断线闭锁、告警功能及各保护单元的出口逻辑（包括失灵保护出口）是否正确。
BP-2A∕B∕C(220kV)母线保护校验标准化作业指导书
开工会
在现场向工作班人员详细交待工作任务、安全措施和技术措施，一次设备运行状态，并让工作人员在工作票上签名，方可开始工作。
二、校验实施阶段
序号
内容
注意事项
√
1
根据二次工作安全措施票做好安全措施
在二次工作安全措施票上逐一打勾。
2
装置外观与回路检查及清扫
外观完好无异常，接线无松动。
3
二次回路绝缘检查
1000V大于1兆欧。
Kr=Id/（Ir-Id）
A
B
C
检验大差的比率系数高值 (母联开关合位)
项目
相别
I1(A)
I2(A)
Id=│I2+I1│(A)
Ir=│I2│+│I1│(A)
Kr=Id/（Ir-Id）
A
B
C
验大差的比率系数低值 (母联开关分位)
项目
相别
I1(A)
I2(A)
Id=│I2+I1│(A)
Ir=│I2│+│I1│(A)
4
装置通电试验
电源正常，时钟与GPS同步。
5
检查保护版本号及检验码
与继电保护整定单一致。
6
保护电流电压采样
误差小于5%。
7
保护定值检验
差电流门坎值
定值误差应不大于5%。
比率系数高值
比率系数校验满足要求。
比率系数低值
线路及主变失灵定值
定值误差应不大于5%。
母联死区及失灵定值
定值误差应不大于5%。
母联充电定值
母联失灵、死区动作
出口接点
加电流的同时起表
母联过流
出口接点
加电流的同时起表
母差保护调试步骤
15 TA断线 16 TV断线 17 互联状态
试验内容
投退功能压板，检查面板提示是否与实际压板一致。
把模拟屏上小开关打在自动位，变位隔离开关辅助接点，检查主界面 接线图刀闸位置模拟屏刀闸位置与实际刀闸位置一致。在模拟屏上手 合 进手 入分 “小 开开 入关 测， 试检 ”查 ，主 在界 屏面 后接各线支图路刀失闸灵位端置子模加拟开屏入刀量闸，位检置查一失致灵。 接点 开入是否正确。（元件单元的C相失灵开入为解除复压闭锁接点） 在A,B,C相上分别加入3A,2A,1A(CT为1A时加入0.8A,0.6A,0.4A)确认 相别、极性及幅值是否正确。（CPU1和CPU2分别检查）
在A,B,C相上分别加入50V,40V,30V确认相别、极性及幅值是否正确 。（CPU1和CPU2分别检查） 在模拟屏上将刀闸位置强制合，奇数单元刀闸强制I母，偶数单元强 制II母，母联开关在合位（即TWJ为0），模拟双母并列运行。保护装 置只有‘运行’‘PT断线’灯亮。把定值中所用保护控制字投入（除 T投A入断‘线差闭动锁保差护动’控压制板字、）不。加CT电变压比（设电置压成闭一锁样差（动方）便、实加验入）的。电流值 大于差动定值。动作后检查对应母线及母联有出口。注意：母联极性 一 区外般故同障一：母选（同可一设母置线）上。的两个单元同相加入电流，大小相同，相位 相 区反 内， 故保 障护 ：不 选动 同。 一母线上的单元（一个或多个单元）加入大于差动定 值 小的 差电 比流 例， 系保 数护 ：动 任作 选。 同一母线上的两个单元的A相（B相、C相）加入 电流，大小相同，相位相反。固定一电流不变，改变另一电流大小， 直到差动动作。记录此时电流I1，I2，验证|I1-I2|/||I1|+|I2||是 否 大差为比0.例3。系(数包：括任母选联同单一元母，线此的时两应个将单CT元断加线入闭A锁相母（差或保B相护或控C制相字）退电 流，大小相同，相位相反。再任选另一母上一支路，改变此支路电流 大小（I3），直到差动动作。记录此时电流I1，I2，I3，验证 I投3入/|‘I1充|+电|I保2|护+|’I3压||板是否母为联0开.3关。在（分母位联（单即元T例WJ外为，1）此时在应母将联C单T断元线A 相（或B相或C相）加入电流，电流大于充电定值，检查充电保护出口 是 充电否闭动锁作母。差控制字投入，将充电保护压板合上，I母加三相正常电 压，II不加电压，充电II段延时整定为 10ms；一周波前母联各相电 流小于0.04A，TWJ由1变0，充电保护投入（故障前状态），母联单 元加大于充电定值的电流（充电保护故障状态），在其他运行在I母 线 投上 入的 ‘任 母一 联支 过路 流加 保大 护于 ’差 压动 板定母值联的开电关流在（合差位动（保即护TW故J为障0状）态在）母，联10单ms 元加入A相（或B相或C相）电流，电流大于母联过流定值，检查过流 保护出口是否动作。
bp-2母差保护装置校验规程
BP-2系列微机母线保护检验规程1．适用范围本规程规定了BP-2系列（包括BP-2A、BP-2AE、BP-2B）微机母线保护的检验项目、内容、方法和要求。
本规程适用于现场继电保护工作人员进行BP-2系列微机母线保护的现场检验。
2．编写依据* GB14285-93继电保护和安全自动装臵技术规程*部颁继电保护和电网安全自动装臵检验条例*部颁电力系统继电保护及安全自动装臵反事故措施要点*继电保护和电网安全自动装臵现场工作保安规定* DL 478-92静态继电保护及安全自动装臵通用技术条件* DL/T 587-1996微机继电保护装臵运行管理规程* BP-2系列微机母线保护装臵技术说明书3．总则3．1 检验前的准备要求检验前，检验人员必须认真学习《继电保护和电网安全自动装臵现场工作保安规定》、《继电保护和电网安全自动装臵检验条例》和本规程，理解和熟悉检验内容和要求。
准备好与现场安装相符的设计图纸、屏图及前一次的试验记录（或出厂试验记录）。
3．2本规程的编写说明（1）本规程中所使用的保护装臵端子号，在整屏试验时应自行对应被试保护屏的端子号。
（2）本规程中额定交流电流用In表示（即In=5A或1A），额定交流相电压用Un表示（即Un=57.7V）。
3．3对试验设备及试验接线的基本要求（1）使用的微机型继电保护试验装臵，其技术性能应符合DL/T624-1997《继电保护微机型试验装臵技术条件》之规定。
（2）试验仪表应经检验合格，其精度应不低于0.5级。
（3）试验回路的接线原则，应使加入保护装臵的电气量与继电器检验规程相符。
模拟故障的试验回路，应具备对保护装臵进行整组试验的条件。
3．4 试验条件和要求（1）交、直流试验电源质量和接线方式等要求参照《继电保护和电网安全自动装臵检验条例》有关之规定。
（2）试验时如无特殊说明，所加直流电源均为额定值。
（3）通入装臵的电气量，无特殊说明时，均指从屏上相对应的端子排加入。
母差保护原理及其试验方法浅谈
母差保护原理及其试验方法浅谈作者：翟五龙来源：《硅谷》2015年第01期摘要母线在变电站中属于最重要的元件之一，在电力的汇聚与分配中起到了关键性的作用。
若母线出现故障，整个系统的供电将会受到极大的影响。
母线故障作为一种严重的故障被给予高度的重视，在220 kV及以上电压等级的变电站的保护配置中，通常配置母线差动保护装置，以确保能够及时有效地将故障隔离，避免母线遭受严重的破坏，以及停电范围扩大。
本文分析了微机母线保护装置的原理，并给出了调试方法。
关键词母线；故障；母差保护；220 kV；调试方法中图分类号：TM771 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）01-0093-01母线是变电站中非常重要的部分，母线在电力的传输过程中起到了汇聚以及分配的功能。
如果变电站中的母线上出现了故障，将给点了系统带来非常严重的故障，给与母线相连的设备造成损坏以及停运，将导致大面积的停电事故。
母线保护要求很高的快速性、灵敏性、选择性以及灵敏性，对于220 kV变电站的母线保护，一般采用差动保护的原理，为保证保护动作的可靠性，采取了TA断线闭锁以及复压闭锁两种方式[1-2]。
母线保护通过电流互感器检测电流，确认是否发生母线故障并定位故障点的位置，使故障母线上的所有线路上的断路器断开，使得停电范围得以最大程度的减少，降低负荷损失。
1 微机母线保护的原理微机母线保护能够利用整定调整系数对TA系数进行设置，构成母线保护中与TA相关的判据。
微机母线保护具有多种接口，能够使用不同的通信方式与变电站的后台相连接，使后台能够实现母线相关的遥控与遥信。
微机保护将电流的瞬时值精心精确测量以及计算，实现母线保护的比率差动制动特性。
根据差动保护原理，在正常情况下，流入母线的电流与流出母线的电流的向量和为零，若母线上发生了短路故障，该向量和等于故障电流[3-4]。
保护装置检测到故障电流后，选择性地将故障切除，其保护范围包括母线上连接的所有电力设备。
母线差动保护调试方法
母线差动保护调试方法1、区内故障模拟，不加电压，将CT断线闭锁定值抬高。
选取Ⅰ母上任意单元（将相应隔离刀强制至Ⅰ母），任选一相加电流，升至差动保护动作电流值，模拟Ⅰ母区内故障，差动保护瞬时动作，跳开母联及Ⅰ母上所有连接单元。
跳开Ⅰ母、母联保护信号灯亮，信号接点接通，事件自动弹出。
在Ⅱ母线上相同试验，跳开母联及Ⅱ母上所有连接单元。
将任一CT一次值不为0的单元两把隔刀同时短接，模拟倒闸操作，此时模拟上述区内故障，差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
（自动互联）。
投入母线互联压板，重复模拟倒闸过程中区内故障，差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。
（手动互联）任选Ⅰ母一单元，Ⅱ母一单元，同名相加大小相等，方向相反的两路电流，电流大于CT断线闭锁定值，母联无流，此时大差平衡，两小差均不平衡，保护装置强制互联，再选Ⅰ母（或Ⅱ母）任一单元加电流大于差流启动值，模拟区内故障，此时差动动作切除两段母线上所有连接单元。
任选Ⅰ母上变比相同的的两个单元，同名相加大小相等，方向相反的的两路电流，固定其中一路，升高另外一路电流至差动动作，根据公式计算比率制动系数，满足说明书条件。
（大差比例高值0.5，大差比例低值0.3，小差比例高值0.6，小差比例低值0.5，当大差高值或小差高值任一动作，且同时大差和小差比例低值均动作，相应比例差动元件动作。
）2、复合电压闭锁。
非互联状态，Ⅱ母无压，满足复压条件。
Ⅰ母加入正常电压，单独于Ⅰ母任一支路加入电流大于差动启动电流定值，小于CT断线闭锁定值，在差流比率制动动作满足条件下，分别验证保护Ⅰ母的电压闭锁中相电压（40.4V），负序电压（4V），零序电压定值（6V），正常电压，相应母线差动不出口，复合电压闭锁任一条件开放，差动出口。
对于Ⅱ母故障，Ⅱ母单元加入故障电流，正常电压，逐项验证Ⅱ母复压开放。
3、CT断线闭锁差动，默认投入，闭锁三相，在Ⅰ母（或Ⅱ母）上任一单元A相加电流至CT断线闭锁定值，延时5S发“CT断线闭锁”事件，CT断线信号灯亮及信号接点闭合，此时另选一单元，A相加故障电流至差动动作值，此时差动不出口，B相故障电流满足差动条件，差动不出口，C相加故障电流满足差动条件，差动不出口。
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下面以RCS-915AB 微机母线保护的母差保护为例，介绍用“差动保护”菜单自动测试比率差动保护。
由于母线的作用是汇集和分配电能，在潮流分布中，如果我们把母线看成一个节点的话，根据基尔霍夫电流定律，流进节点的电流应该等于流出节点的电流，这就是母线保护的基本原理。
所谓的差流，是流进母线的电流和流出母线的电流之差。
当母线正常运行（或区外故障）时，流进的电流等于流出的电流，差流为0母线保护不会动作；当母线区内故障时，故障电流应该是全部流进母线而没有流出的电流（理想情况），这时流进母线的电流就不等于流出母线的电流，差流不为0，不满足基尔霍夫电流定律，母线保护应该动作。
国内的微机型保护就是根据基尔霍夫电流定律为基本依据构成的差动保护。
2-1 母线区外（区内）故障
投上保护屏上“投母差”压板，整定定值控制字中“投母差保护”置1。
RCS915A母差的差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路，大差是指除母联开关和分段开关外所有支路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电流所构成的差动回路。
其保护原理可简单归纳为“大差启动，小差选择”。
RCS915母差装置对TA极性要求支路TA同名端在母线侧，母联TA同名端在I母侧。
因此试验时如I母元件与母联TA顺极性加入电流，表明I母区内故障；反之，则表明I母区外故障。
试验要求对TA极性有深刻认识，理清各种故障下I、II母元件和母联开关二次电流的流向关系对于调试的正确接线将很有帮助。
1、区外故障
试验方法：短接元件1的I 母刀闸位置和元件2的II 母刀闸位置接点，将元件2TA 与
母联TA 同极性串联，再与元件1TA 反极性串联，模拟母线区外故障。
通入大于差动起动高定值的电流，加入保证母差电压闭锁条件开入的故障电压。
试验结果：保护起动而不出口，在端子排上测得I 、II 母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路不接通，无动作信号。
电流接线如图：
图2.2.1 母线区外故障接线图
2、 区内故障
短接元件1的I 母刀闸位置和元件2的II 母刀闸位置接点； （1） I 母故障
试验方法：将元件1TA 、母联TA 和元件2TA 同极性串联，模拟I 母区内故障。
通入大于差动起动高定值的电流，加入保证母差电压闭锁条件开入的故障电压,时间返回接点接于I 母出口回路。
试验结果：保护动作跳I 母，分别投上各元件出口跳闸压板，在端子排上测得II 母上所有间隔出口跳闸回路不接通，I 母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。
记录下I 母差动动作时间。
RCS-915A 屏
微机测试仪
母联TA
1#元件TA
2#元件TA
降低电流至母差临界动作点，记录下I 母差动启动电流。
注意该电流值为装置内部经调
整归算后的差动电流值，而非外接测试仪直接输入电流值。
投入“投单母”压板及投单母控制字，重复上述区内故障，母差保护应动作切除两母线上所有连接元件。
将输出电压调整为正常，重复上述试验，I 母差动应不动作。
该项试验用于测试母差保护跳闸是否经相应的母线电压闭锁元件闭锁。
电流接线如图所示：
图2.2.2 I 母区内故障接线图 （2) II 母故障
试验方法：将元件1TA 和元件2TA 同极性串联，再与母联TA 反极性串联，模拟II 母区内故障。
通入大于差动起动高定值的电流，加入保证母差电压闭锁条件开入的故障电压U=10V ，时间返回接点接于II 母出口回路。
试验结果：保护动作跳II 母，分别投上各元件出口跳闸压板，在端子排上测得I 母上所有间隔出口跳闸回路不接通，II 母上所有间隔及母联开关出口跳闸回路接通，信号正确。
记录下II 母差动动作时间。
降低电流至母差临界动作点，记录下II 母差动启动电流。
注意该电流值为装置内部经调整归算后的差动电流值，而非外接测试仪直接输入电流值。
RCS-915A 屏
微机测试仪
母联TA
1#元件TA
2#元件TA
投入“投单母”压板及投单母控制字，重复上述区内故障，母差保护应动作切除两母线上所有连接元件。
将输出电压调整为正常，重复上述试验，II母差动应不动作。
该项试验用于测试母差保护跳闸是否经相应的母线电压闭锁元件闭锁。
电流接线如图所示：
图2.2.3 II母区内故障接线图
此试验模拟的是双母线单支路，仅以A相为例来模拟区外、区内故障，BC相接线操作方法一样，整个试验仅一相电在交流试验中即可完成，交流试验设置操作方法在前面已有详细介绍，在此不再说明。