吳雪峰，周國慶

（金華電業(yè)局，浙江 金華 321017）

安裝于變電站內(nèi)的母線起著匯集和分配電流的作用，隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，母線上元件數(shù)量越來越多，母線短路電流也在增加，如果不能快速、準確地切除母線發(fā)生的故障，將給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來嚴重的后果[1]。因此，母線保護裝置的可靠性關(guān)系到電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

金華變電站是金華地區(qū)的樞紐變電站之一，該站原有的220 kV母線保護屏已運行十幾年，部分元件和二次電纜已經(jīng)老化，為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定，對220 kV金華變進行了母差雙重化改造。新屏采用浙江電網(wǎng)程序版本統(tǒng)一后的國電南自SGB750以及深圳南瑞的BP－2C。

SGB750型數(shù)字式母線保護采用比率制動的分相差動保護作為主保護，裝置適用于110～750 kV各電壓等級的各種接線方式的母線，最大主接線規(guī)模為24單元[2]。鑒于SGB750裝置首次應用于金華電網(wǎng)，就保護裝置及其在調(diào)試投運中遇到的問題進行了分析。

1 SGB750分列邏輯及出現(xiàn)的問題

1.1 復合電壓閉鎖功能

母線電壓正常時閉鎖差動保護和失靈保護的出口；母線電壓異常且某一電壓特性量（如相電壓突變、相電壓、負序電壓、零序電壓等）變化達到靈敏定值U1時，開放失靈保護出口回路，達到較高定值U2時，開放差動保護出口回路，功能關(guān)系如圖1所示[3]。

圖1 復合電壓閉鎖

在母聯(lián)斷路器合閘而雙母線并列運行狀態(tài)下，裝置對各段母線電壓分別進行監(jiān)測計算，若任一段母線的復合電壓閉鎖功能響應，則開放母線所有連接單元的出口回路。當其中一段母線監(jiān)測到TV斷線時，自動轉(zhuǎn)為用健全母線的電壓監(jiān)測計算判別結(jié)果作為兩段母線的總復合電壓閉鎖功能，無須加裝電壓切換開關(guān)。

在母聯(lián)斷路器分閘而雙母線分列運行狀態(tài)下，保護的各段母線出口跳閘回路必須經(jīng)相應段復合電壓閉鎖功能的控制。

1.2 TV斷線判別及電壓切換功能

斷相故障檢測（mU＜3）子功能，用于不間斷地檢測各段母線的三相電壓，當母線自產(chǎn)零序電壓大于8 V或三相電壓幅值之和）小于30 V，延時10 s報該母線TV斷線。

母線TV斷線時開放對應母線段的電壓閉鎖元件，TV斷線10 s后當系統(tǒng)判定系統(tǒng)雙母線并列運行時，電壓閉鎖元件自動切換使用正常母線段電壓決定是否開放電壓閉鎖，判定系統(tǒng)分列運行時不切換，功能關(guān)系如圖2所示。

圖2 電壓切換

1.3 分列邏輯

裝置判斷系統(tǒng)分列運行的邏輯：當母聯(lián)開關(guān)跳閘位置繼電器接點TWJ閉合及分列壓板投入時判斷母線分列運行，否則判為并列運行，如圖3所示。

圖3 分列邏輯

1.4 模擬故障試驗

對SGB750裝置進行雙母分列運行，母聯(lián)開關(guān)檢修狀態(tài)下的模擬故障試驗。

（1）雙母分列運行，投入分列壓板，母聯(lián)開關(guān)檢修，拉開母聯(lián)開關(guān)，模擬I母TV斷線，10 s內(nèi)I母發(fā)生故障實驗時，I母差動啟動并出口。

（2）雙母分列運行，投入分列壓板，母聯(lián)開關(guān)檢修，拉開母聯(lián)開關(guān)，模擬I母TV斷線，10 s后I母發(fā)生故障實驗時，I母差動啟動但不出口。

（3）雙母分列運行，投入分列壓板，母聯(lián)開關(guān)檢修，合上母聯(lián)開關(guān)，此時I母TV斷線，I母發(fā)生故障時I母差動啟動并出口。

模擬故障（1），I母TV斷線10 s內(nèi)I母故障，由于母線TV斷線時開放對應母線段的電壓閉鎖元件，所以母差啟動并出口。

模擬故障（2），10 s后I母故障，由于母聯(lián)開關(guān)TWJ斷開，系統(tǒng)判母線并列運行，復壓閉鎖自動切換到II母正常電壓，導致I母故障時母差啟動但被復壓閉鎖而無法出口。

模擬故障（3），I母TV斷線，由于TWJ閉合同時分列壓板投入，系統(tǒng)判母線分列運行，不進行電壓切換，電壓閉鎖元件開放，母線發(fā)生故障時正常啟動并出口。

1.5 BP-2C母差分列邏輯

BP-2C通過自動和手動兩種方式判別分列運行。自動方式是將母聯(lián)開關(guān)的常開和常閉輔助接點引入裝置的端子，若開關(guān)的常開和常閉接點不對應，裝置默認為開關(guān)合，同時發(fā)出開入異常告警信號；手動方式是運行人員在母聯(lián)開關(guān)斷開后，投入 “母線分列壓板”，在合母聯(lián)開關(guān)前，退出該壓板。以上兩種方式中，手動方式優(yōu)先級最高。即若投“母線分列壓板”，裝置認為母線分列運行；若退“母線分列壓板”，裝置根據(jù)自動方式判別母線運行狀態(tài)。其判別邏輯為“或”門邏輯。

1.6 實際運行中的問題

（1）母聯(lián)開關(guān)檢修時是允許分合開關(guān)的，母聯(lián)狀態(tài)將經(jīng)常發(fā)生變化，使母差保護無法判別母線實際的運行狀態(tài)，此時若發(fā)生故障，母差將被閉鎖而無法出口切除故障，造成保護拒動而越級動作，擴大故障范圍。

（2）分列運行時若未投入分列壓板，系統(tǒng)判斷并列運行。I母TV斷線10 s后I母故障，導致I母差動被自動切換后的復壓閉鎖無法出口。

（3）分列運行時，投入分列壓板，母聯(lián)開關(guān)位置量引入錯誤（母聯(lián)開關(guān)檢修時），系統(tǒng)判斷并列運行。I母TV斷線10 s后I母故障，將導致I母差動被自動切換后的復壓閉鎖而無法出口。

2 解決方案

2.1 方案一

修改母差內(nèi)部判別程序，將系統(tǒng)判別分列運行“與”門邏輯改為“或”門邏輯，如圖4。

圖4 修改后的邏輯圖

對于“與”門邏輯所帶來的問題，改為“或”門邏輯并且分列壓板優(yōu)先后得到解決：

（1）母聯(lián)開關(guān)檢修時，投入分列壓板，帶開關(guān)試驗，母聯(lián)狀態(tài)的變化將不會使系統(tǒng)誤判母線并列運行。

（2）分列運行時若未投入分列壓板，由于跳閘位置繼電器TWJ閉合，系統(tǒng)判分列運行。

（3）分列運行時，投入分列壓板，即使母聯(lián)開關(guān)位置量引入錯誤，也不會使系統(tǒng)誤判為并列運行。

同時應注意到，將邏輯改為“或”門后，雙母并列運行時，誤投分列壓板應發(fā)出異常告警。

2.2 方案二

加裝母聯(lián)跳位壓板。母聯(lián)開關(guān)檢修狀態(tài)下，在分列壓板投入的同時投入此壓板。如圖5所示。

2.3 方案三

分列壓板與母聯(lián)TWJ開入短接，投入分列壓板時同時啟動TWJ，如圖6所示。

方案二、三是臨時性的解決方法，方案一是從系統(tǒng)程序內(nèi)部進行解決，更加徹底完善。通過與廠家討論，最終采用方案一來徹底解決分列邏輯問題。

圖5 加裝圖

圖6 短接圖

3 結(jié)論

對于技改工程中新設(shè)備的安裝調(diào)試驗收，首先要做好安全預控，分析各種運行方式下的危險點；然后從二次回路與裝置邏輯兩個方面進行調(diào)試驗證，在裝置邏輯的調(diào)試過程中，特別要注重不同廠家對某些接線的不同實現(xiàn)方法，驗證其邏輯是否符合實際運行條件，盡早發(fā)現(xiàn)邏輯上的缺陷，減少投運以后帶來的安全風險。

[1] 吳懷誠，王巍.微機型母線保護存在的若干問題及解決方案[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2008，36（20）：78-82.

[2] 王宇，鄔竟，唐劍東.SGB750數(shù)字式母線保護裝置的應用[J].湖南電力，2006，26（5）：55-57.

[3] 國電南京自動化股份有限公司.SG B750系列數(shù)字式母線保護裝置技術(shù)說明書（浙江版）[R].2008.