BP-2B母差保护相关异常分析

BP-2B母差保护相关异常分析摘要：BP-2B微机母线保护装置是深圳南瑞科技有限公司的定型产品,适用于500kV及以下各种电压等级及单母线、单母线分段、双母线、双母分段、3/2开关接线等各种主接线方式。被广泛应用于220kV变电站中，本文就BP-2B母差保护的相关异常进行了探讨。关键词：BP-2B母差保护异常分析BP-2B微机母线保护装置采用了复式比率差动原理，由于在制动量的计算中引入了差电流,使其在母线区外故障时有极强的制动特性,在母线区内故障时无制动,因此BP-2B母差保护的灵敏度及可靠性大为提高。BP-2B微机母线保护装置可以实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联失灵（或死区）保护以及断路器失灵保护出口等功能，下面以220kV双母线（独立母联）为例就BP-2B母差保护几种异常情况进行分析。1BP-2B电流回路断线的分析当大差电流大于CT断线定值，延时9S发CT断线告警信号，同时闭锁母差保护，电流回路正常后，0.9S自动恢复正常运行。当大差电流≤0.08In,而与母联相连的两段母线小差电流均≥0.08In，且大小相等、方向相反，装置就会判为母联电流回路断线。母联电流回路断线并不会影响保护对区内、区外故障的判别，只是会失去对故障母线的选择性。因此，联络开关电流回路断线不需闭锁差动保护，装置自动转入母线互联（单母方式），同时发出互联信号。由于母联电流并不记入母差大差回路，所以母联电流断线时，大差电流并不会越限，CT断线信号并不会发出，只会发出互联信号。母联电流回路正常后，需手动复归恢复正常运行。当出现CT断线告警信号时，运行人员要注意查看各个间隔电流幅值、相位关系，确认各个间隔电流回路接线是否有接触不良，如无法排除，联系检修人员处理。2分列运行方式时无母联开关位置的异常分析BP-2B母差保护装置通过自动和手动两种方式判别母线是并列运行还是分列运行。自动方式是将母联开关常开和常闭辅助接点引入装置的端子，根据以上分析，若开关的常开和常闭接点不对应，装置会默认为母联开关在合位，同时发开入异常告警信号；手动方式是运行人员在母联开关断开后，投“母线分列运行压板”，在合母联开关前，退出该压板。以上两种方式中，手动方式优先级最高。即：若投“母线分列运行压板”，装置认为母线分列运行；若退出“母线分运行列压板”，装置根据自动方式判别母线运行状态。当一次系统分列运行方式时无母联开关位置，若运行人员未投入“母线分列运行压板”，保护装置会认为是并列运行方式，母联电流计入小差，若区内故障（如下图），因一次设备母联开关在分位，母联CT无故障电流，大差元件动作，同时故障母线小差元件也会动作，故障母线的复合电压开放，母线差动动作跳开故障母线上相联的所有开关。若母联死区发生故障（如下图），虽然一次设备母联开关在分位，但是母联CT还是能反应II母向故障点提供的故障电流，由于在这种情况下保护装置会认为是并列运行方式，母联电流计入小差，按差电流回路，保护仍判为Ⅰ母故障，但由于母联开关分开，Ⅰ母电压在正常范围，复合电压无法开放，虽然Ⅰ母小差动作，但由于出口是由Ⅰ母小差、大差，Ⅰ母复合电压组成与门关系，故Ⅰ母不出口跳闸，此时只能通过大差动作跳母联逻辑跳一次母联，大差动作跳母联逻辑如下：（1）大差元件动作（2）任何一段母线复压开放（3）母差保护没有出口（4）母联电流大于“母联失灵电流”定值（5）母联处于合位当（1）、（2）、（3）、（4）、（5）条件均满足时大差动作跳母联开关，在该情况下发生母联死区故障时均满足以上条件，因此大差动作再跳一次母联开关，因母联开关实际位置为分位，而装置无母联开关位置还判为母联在合位，之后装置启动母联失灵逻辑，封母联CT，此时II母小差元件动作、大差元件动作、II母复压开放，差动保护会动作跳开II母上相联的所有开关。如果系统在分列运行时，运行人员手动投入“母线分列运行压板”，若出现母联开关无位置，装置会认为母线分列运行，装置封母联CT，出现死区故障时，差动保护动作直接出口跳II母，切除故障时间相对缩短，这样对系统的稳定性运行十分有利，因此在现场规程中我站明确规定：在母联开关断开后，投入“母线分列运行压板”，在合母联开关前，退出“母线分列运行压板”，防止发生类似事故。3并列运行方式时无母联开关位置有母联电流的异常分析BP-2B母差保护装置中母联失灵和母联死区保护共用一个保护逻辑，当母联开关在分位，延时50ms封母联CT，即母联电流不计入小差比率元件，当母联开关失灵时，经过母联失灵延时（母联断路器灭弧时间并留有适当裕度）才能封母联CT，因此母联开关状态的正确读入对保护至关重要，现场通常是将母联开关辅助接点的常开接点和常闭接点同时引入装置，相互校验，对于分相断路器，通常将三相常开接点并联，三相常闭接点串联。常开接点与母联一次开关分合状态相同，常闭接点与母联一次开关分合状态相反，保护装置会根据母联开关常开辅助、常闭接点状态来判定母联开关位置：（1）当母联开关常开辅助接点合、常闭接点分时，装置会判母联开关在合（2）当母联开关常开辅助接点分、常闭接点合时，装置会判母联开关分位。（3）当母联开关常开辅助接点合、常闭接点合时，装置会判母联开关合位，同时报开入异常告警信号。（4）当母联开关常开辅助接点分，常闭接点分时：装置会判母联开关合位，同时报开入异常告警信号。因此仅当母联开关常开辅助接点分且常闭接点闭合时，装置才认为母联开关在分位，系统为分列运行方式，母联电流不计入小差，其他情况装置均认为母联开关在合位，系统为并列运行方式，母联电流计入小差。当出现并列运行方式时无母联开关位置有母联电流，装置仍认为是并列运行方式，与一次系统运行方式一致，母联电流计入小差，区内故障差动动作跳开故障母线。当出现该情况时，运行人员要注意检查母联开关操作箱分、合闸位置指示灯是否点亮，是否存在控制回路断线，防止母线故障时母联开关跳不开，扩大事故范围，影响系统稳定性，同时联系检修人员检查母联开关常开与常闭辅助接点输入回路